模塊化假肢接受腔及其制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于個人的下肢或上肢的殘肢的假肢接受腔。殘肢具有特定的尺寸和解剖輪廓；假肢接受腔具有配合殘肢的尺寸和輪廓的尺寸和輪廓。假肢接受腔也可以用生物力學上特別適合于個體的方式配合。假肢接受腔是來自部件組的部件的組件，所述部件組包括：(a)相對于殘肢縱向布置的支柱，(b)鄰近支柱布置并與之連接的近端邊緣構件；和(c)設置在假肢接受腔的遠端基部處的遠端接受腔構件。這些組中的接受腔部件可以是模塊化的，其中它們可以在尺寸和/或輪廓上變化，而且還具有允許將部件組裝在一起以形成假肢接受腔的通用連接特征。
【專利說明】模塊化假肢接受腔及其制造方法
[0001]相關申請
[0002]本專利申請要求共同 申請人:于2011年11月12日提交的、申請號為61/559，051且發明名稱為“用于制造假肢接受腔的方法、模塊化系統和最終的加工產品(Method formaking a prosthetic socket, a modular system and resultant product of the process) ”的Hurley的美國臨時專利申請的優先權和權益,該臨時專利申請在此整體引入到本專利申請中作為參考。

【技術領域】
[0003]本發明涉及修復學和器械矯形學領域。更特別地，本發明涉及假肢接受腔，所述假肢接受腔是假體的一部分，所述假體制造成配合被截肢者的殘肢。

【背景技術】
[0004]現有的用于上肢和下肢的假肢通常包括殘肢接受腔、校準系統和諸如膝蓋、腳或手的功能部件。對于任何假肢，假肢接受腔是假體的一部分，所述假體設計成用假肢部件的其余部分配合和對接殘肢。接受腔是假體的結構部件，其容納殘肢，并提供與另一部件的連接。假肢接受腔是假肢的重要部分；如果假肢接受腔不能正確工作，可能會嚴重影響遠端部件的功效。
[0005]殘肢的正反模具通常在制造殘肢的假肢接受腔時起到重要作用。例如，在修復專家全面評估患者的狀況和需求之后，修復專家就利用石膏或玻璃纖維鑄造帶鑄造殘肢的反模具。該反模具被填充熟石膏并被允許硬化。然后反鑄件被剝離以露出新形成的正模具。該正模具隨后即可由修復專家修改以嘗試構建正形式，該正形式支持肢體接受腔的構建，所述肢體接受腔在穿戴接受腔時將壓力最優地分配到殘肢上。然后在該正模具上制造真正的假肢接受腔。破壞正模具并將其從制造的接受腔中移除，然后可以切削或進一步修改假肢接受腔以配合其預定位置并打磨。
[0006]除了剛剛描述的制造過程的各方面之外，制造過程的另外的步驟可以包括制造并集成柔性襯墊、鎖定機構、校準機構及其它部件，以形成最終的假肢接受腔產品。
[0007]在完成后，通常要在患者身上測試接受腔以便配合并讓患者主觀感受其感覺如何。盡管可以修改，并且盡管通過襯墊以及鎖定機構和校準機構使最優化的水平成為可能，但是，正模具所提供的以及得到的接受腔所反映的形式決定了與接受腔的配合和患者的滿意度相關聯的變量。通過該傳統的制造方法，可以修改肢體接受腔以優化殘肢接受腔的配合的程度實際上受到很大限制。因此，通常的做法是，制造大量的“校驗接受腔”或“診斷接受腔”，從中選擇最佳選項作為用于患者的最終產品。
[0008] 正如根據以上對傳統假肢制造過程的概述可以理解的那樣，該過程存在許多不太令人滿意的方面，主要與在從殘肢傳遞反映在最終假肢接受腔產品中的尺寸與形狀信息的過程中實體模具的中心性相關聯。該過程冗長且耗時，并且不準確。該產品形成時雖然令人滿意，但基本上形式固定且不容易修改。然而殘肢本身的形式是不固定的，并且可能由于患者年齡增長以及殘肢響應于使用條件和環境條件而改變，因此隨著時間在形狀和狀況上發生變化。本領域內能夠改善這些缺點的開發在醫療市場上、特別是在醫療上對截肢患者服務不到位且資源受限的發展中國家的區域將大受歡迎。


【發明內容】

[0009]以下概述的公開技術涉及一種用于已經截除了一部分肢體的人的殘肢的假肢接受腔。假肢接受腔是一種接合殘肢并為其它部件提供功能基礎以擴建更完整的假肢設備的結構。該技術的實施例涉及假肢接受腔結構、能夠組裝成假肢接受腔的系統和成套用具、包括假肢接受腔的更大的系統或裝置、以及制造假肢接受腔的方法。
[0010]本發明的實施例可以包括任何一個或多個特定方面。例如，實施例可以包括模塊化方面，其中假肢接受腔包括模塊化部件并且可以由模塊化部件組裝而成。模塊化通常是指零部件具有尺寸或形狀上有所變化的特征，但仍然具有為了將部件組裝成假肢接受腔而提供兼容性的通用附連特征。模塊化通常還涉及假肢接受腔的組裝方面，其中模塊化提供特定部件類型中可互換的零件在尺寸或形狀上的變化。模塊化的可互換方面還涉及僅僅通過換入和換出部件來修理或重構已組裝的裝置。因此，已組裝的接受腔的實施例可以在尺寸和形狀上變化，并且進一步帶有這些修理和重構的能力。
[0011]本發明的一些實施例涉及一種選擇和操縱零件的直接配合方法，以使已組裝的接受腔基本上配合已經截肢的人和要穿戴接受腔的人的殘肢。直接配合是本領域的一個術語，通常被理解為在配合過程中排除模具的使用。用于復制形狀或創建互補形狀的實體形式的鑄造和模具的使用涉及使用介入的實體形式以傳遞有關尺寸和形狀的信息。直接配合涉及將尺寸和形狀的測量或映射直接傳遞給復制對象或互補對象的制造，例如與殘肢互補的接受腔。
[0012]本發明的一些實施例可以包括配合方面，配合方面涉及有關尺寸和形狀的靜態型式的更加簡單的配合。本發明的實施例考慮到個體特有的運動和實體活動的方面，因為這可能是個人的習慣。某些人體運動可能涉及個體習慣參與或者希望繼續參與的各種類型的日常活動。這些考慮涉及生物力學上適用于個體的直接配合。作為簡單的示例，運動員、久坐的人或老年人的殘肢可能在尺寸和形狀上都非常類似，但是與這些相應殘肢相關聯的生物力學可以有很大的不同。因此，本文中僅作為示例的直接配合可以包括通過運動范圍、或在支承重量的情況下、或在個體的身體處于變化位置的情況下所測量的殘肢的尺寸和形狀。這種配合的方面可以進一步包括隱含在尺寸和形式的表面方面中的生物結構的考慮。作為示例，軟組織或受損組織或骨和軟骨的生物力學是不同的，特別在這些組織響應于可由假肢接受腔實施例施加在殘肢上的壓力的方式上是不同的。直接配合環境中的各種考慮可以被稱為動態配合或在生物力學上合適的配合。
[0013]本發明的一些實施例可以包括假肢接受腔的尺寸或形狀和輪廓的可調節性。可調節性在幾個方面有利。例如，殘肢是尺寸或形狀能夠隨著時間而改變的活性結構。這樣的變化甚至在短時間內例如在一天中就會發生，或者根據個體的實際位置、或者根據個體是在走路還是在睡覺而發生。在另一個與時間相關的示例中，如果穿戴假肢接受腔的個體仍然是正在成長的兒童或青少年，那么尺寸、形狀和生物力學上的要求無疑是不斷變化的。類似地，尺寸、形狀和生物力學上的考慮當然也會變化，原因是個體會隨著年齡或者由于健康狀況而身體衰老。可調節性能夠適應這樣的變化。
[0014]在另一個示例中，尺寸或形狀或生物力學上的要求可以根據人的活動而變化。進一步地，人對舒適的主觀感受即使在尺寸或形式沒有實際改變的情況下也會發生變化。因此，調節的能力和調節機構是假肢接受腔的某些實施例的特征。這樣的可調節性可以包括假肢整體的尺寸或形狀，可能涉及接受腔的多于一個的部件。另外在某些實施例中，可調節性可以更特別地涉及特定部件的可調節性的特征，所述可調節性的特征反映了假肢接受腔整體上的可調節的方面。
[0015]現在轉到實施例以進一步詳細地概述，一個特定的實施例涉及模塊化假肢系統，所述模塊化假肢系統包括用于個人的殘肢的假肢接受腔，殘肢具有獨立的尺寸和解剖輪廓，假肢接受腔具有基本上配合殘肢的尺寸和輪廓的尺寸和輪廓，假肢接受腔包括來自三組接受腔部件中的每一組的部件的組件。這三組接受腔部件包括:(a)相對于殘肢縱向布置的一個或多個支柱，每個支柱具有遠端部和近端部；(b)相對于一個或多個支柱在近端布置并與這一個或多個支柱直接或間接連接的一個或多個近端邊緣構件；以及(C)設置在假肢接受腔的遠端基部處的一個或多個遠端接受腔構件。這些接受腔部件組中的一組或多組包括模塊化部件，所述模塊化部件具有:(I)在尺寸和/或輪廓上的變化；以及(2)允許由來自三組部件中的部件組裝在一起以形成假肢接受腔的通用連接特征。
[0016]盡管作為本發明的示例介紹了這三個特定部件組，但是本發明的保護范圍包括其它的部件和任意的假肢接受腔部件，包括與假肢接受腔相關聯的、在本文所述的意義上可以是模塊化的任何特定的部件或輔助元件。并且，本發明的保護范圍特別地包括在此描述或圖示的任何假肢接受腔構件、部件或相關設備。
[0017]以下將詳細說明該第一特定實施例的細節方面。下面的其它實施例將概述為可選實施例，其中也可以包括在第一實施例的環境中概述的所有特征。
[0018]在本發明的某些實施例中，當使用假肢接受腔的個人參與或需要參與一定范圍的日常活動時，接受腔的尺寸和輪廓可以進一步選擇、構造或修改，以便在生物力學上適合于人的日常活動的環境。
[0019]雖然上述實施例概述成具有包括實質上模塊化的部件的三組部件中的一組或多組，但是在其它實施例中，這三組中的任意兩組或全部的三組實質上都可以模塊化。模塊化在本文的語境中是指盡管具有尺寸或形狀上的變化，但是仍然具有通用的附連或連接特征。有關尺寸或形狀的這些可變方面可以基于殘肢的尺寸和形狀的配合、或者基于運動時或通常參與跟日常生活的活動相關聯的生物力學上的動態行為時肢體可以采取的殘肢尺寸和形狀的各個方面來選擇。
[0020]假肢接受腔系統的某些實施例可以包括用于模塊化部件組中的每一組的部件存貨；可以從這些存貨中選擇用于幫助完成假肢接受腔的組裝的部件。如別處所述的那樣，假肢接受腔系統的實施例可以類似于所述的三個特定部件組包括更多的同樣是模塊化的部件或輔助機構。因此，這些其它模塊化部件通過可以從這樣的部件存貨中輸送而參與到本發明中。在此提供的假肢接受腔的組件中包括的任何部件都歸入本發明范圍，特別是與所述的三個特定部件組中的任何一組直接相關或相互作用的任何部件。更特別地還包括在本文中描述或圖示的假肢接受腔的任意部件或任意構件。
[0021]通常，來自用于組裝到假肢接受腔中的部件存貨的部件通過直接配合方法選擇。用于通過直接配合方法選擇的標準優化了已組裝的假肢接受腔相對于殘肢的尺寸和輪廓方面的配合，并且該標準可以進一步包括已組裝的假肢接受腔的生物力學適應性的優化。
[0022]本發明所實施的存貨可以包括立即可用的部件的集合或成套用具，或者該存貨可以具有按需性質，以使得當所要求的部件沒有立即可用時，仍然可以根據需要訂購或制造。
[0023]在假肢接受腔系統的各種實施例中，可由存貨提供的、來自三組模塊化部件中的任何一組的模塊化部件可以是具有與其固定或可變的性質相關的各種屬性的任何一種預制部件。因此，預制的假肢接受腔部件可以是標準形式或基本固定的形式、客戶定制或按用戶要求模制的部件、可鍛或可機械再成形或可修改的部件、具有尺寸或輪廓的可調節方面的部件、或具有根據相提供可選的尺寸、形狀或材料性質的相變組分的部件中的任意部件或其任意組合。
[0024]在被包括在假肢接受腔的組裝中之前，可以修改這些所述類型的預制部件中的一部分。關于修改以便配合殘肢部件的尺寸或形狀的任意模塊化部件的尺寸或形狀的任何方面，這樣的修改可以通過直接配合過程進行。
[0025]正如其它地方所述的那樣，涉及假肢接受腔的組裝中使用的部件的這些不同的固定形式和可改變的形式屬性的本發明的保護范圍包括除了在本文中所描述和圖示的模塊化部件的三個特定示例以外的部件。此外，雖然部件的這些屬性在此與它們的組裝有關，但是這樣的屬性也涉及修理和重構。此外，雖然尺寸或形狀的改變與接受腔的組裝之前的部件變化有關，但是形狀或尺寸的至少一些可改變的方面可以在部件組裝成完整的假肢接受腔之后進行。
[0026]在假肢接受腔系統的各種實施例中，正如剛剛介紹的那樣，假肢接受腔的各種尺寸或輪廓可以是可調節的。例如，在尺寸方面，長度、寬度、周長或容積中的任何一種可以是可調節的。在形狀方面，形狀的任何方面可以是可調節的，僅舉例來說，例如輪廓或角度可以是可調節的。
[0027]在假肢接受腔系統的各種實施例中，假肢接受腔的可調節的尺寸或輪廓可以通過整體上影響已組裝的假肢接受腔的尺寸或形狀的機構或方法實現。在其它的實施例中，假肢接受腔的尺寸或形狀的可調節性通過特別是對選自模塊化接受腔部件組的任意的一個或多個部件進行的一種或多種調節實現。
[0028]在假肢接受腔或其模塊化部件的各種實施例中，可調節性可以由人例如修復專家或準備使用假肢接受腔的個人實施。可以在穿戴接受腔或者移除接受腔時對假肢接受腔進行調節并且更易于操控。在其它的實施例中，可以自動進行調節，或者利用機械輔助。在一些實施例中，假肢接受腔包括與可調節機構有效關聯的微處理器；在這些實施例中，假肢接受腔的可調節尺寸或輪廓可以是通過微處理器和相關機構可有效調節的。
[0029]假肢接受腔可以被理解為提供了容納殘肢的容積。該容積包圍在支柱、根據接受腔的遠端基部的遠端邊界和根據支柱的近端部的近端邊界內部的圓周區域內。在假肢接受腔的一些實施例中，這樣的容積可以是可調節的，通過調節尺寸、形狀或其組合來進行調節。
[0030] 在假肢系統的一些實施例中，假肢接受腔部件包括可以調節或再成形的可模制組分。在調節或再成形的典型實施例中，可以通過一種方法實現這樣的變化，所述方法包括針對至少一部分殘肢直接模制該部件。僅舉例來說，這樣的部件可以通過熱敏不穩定性或通過固化進行模制，目的是為了穩定所模制的形式。
[0031]如上所述，假肢接受腔的實施例可以被成型、成形或調節成在生物力學上不僅適合于殘肢本身，而且更一般地適合于人的活動或者殘肢尺寸或形狀的表面方面所隱含的特定解剖結構和組織方面。在假肢接受腔的一些實施例中，生物力學上的考慮特別地關系到在假肢接受腔被個體穿戴時針對殘肢以可控的方式分配壓力。
[0032]因此，在某些實施例中，當殘肢位于接受腔內時，假肢接受腔對肢體的壓力可以非常均勻地分布在假肢接受腔和殘肢的一部分之間的對接區域上。在其它的實施例中，當殘肢位于接受腔內時，假肢接受腔對肢體的壓力可以優選地朝向假肢接受腔和殘肢的一部分之間的對接區域內的一個或多個特定部位分配。在涉及通過接受腔以可控和生物力學上適合的方式對殘肢分配壓力的任意的這些實施例中，壓力分配圖可以有利地考慮日常生活的活動范圍。
[0033]假肢接受腔的一些實施例還包括布置于內部以設置用于內襯接受腔的內部方面的柔性襯墊，這樣的內部方面包括假肢接受腔結構重量支承部件中任意部件例如近端邊緣構件、支柱或遠端構件的內部方面。當假肢接受腔被人穿戴時，襯墊由此代表了壓力在假肢接受腔和殘肢之間相互傳遞的表面。在通常情況下并且在沒有介入的襯墊時，該結構重量支承部件提供從假肢接受腔沖擊殘肢的壓力的初始軌跡。在一些實施例中，柔性襯墊具有足夠的硬度和彈性，使之能夠支持在其遠離支柱或其它結構重量支撐部件的表面上的至少一部分壓力的分配。在一部分這樣的實施例中，柔性襯墊具有足夠的硬度和彈性，使之能夠支持其表面上基本均勻的壓力分配。
[0034]假肢接受腔的某些實施例包括外部重量支承表面，該外部表面包括近端邊緣構件、支柱或遠端構件中的任何一種的外部方面。在特定的實施例中，外部重量支承表面具有足夠的硬度和彈性，使之能夠支持其遠離支柱或其它結構重量支撐部件的表面上的至少一部分壓力的分配。在一部分這樣的實施例中，外部重量支承表面具有足夠的硬度和彈性，使之能夠支持其表面上基本均勻的壓力分配。
[0035]在假肢接受腔的一些實施例中，設置在假肢接受腔的遠端基部上的一個或多個遠端接受腔構件包括設置在遠端基部內的接受腔杯，所述接受腔杯構造成支撐殘肢的遠端部。與假肢接受腔的其它遠端構件或元件相同，遠端杯在別處所述的每一種模塊化的意義上都可以是模塊化的。
[0036]對于在接受腔被個人穿戴時的假肢接受腔及其在殘肢上的適用性和定位的實施例，截肢的遠端部由遠端接受腔構件支撐，殘肢的遠端部分由一個或多個支柱支撐，或者支撐在一個或多個支柱內，并且靠近由支柱環繞或支撐的部分的殘肢部分由近端邊緣可支撐地環抱。
[0037]假肢接受腔的實施例可以適用于上肢或下肢中的任何一方的截肢后殘留部分。對于上肢，上肢的截肢后殘留部分可以位于上肘臂(經肱骨)部位或下肘臂(經橈骨)部位。對于下肢，下肢的截肢后殘留部分可以位于上膝蓋(經大腿骨)腿部位或下膝蓋(經脛骨)腿部位。基本上，假肢接受腔的實施例可以適合于任何程度的任何傳統的截肢部位。此外，假肢接受腔的實施例可以適合于用作術后即時接受腔、診斷接受腔、臨時接受腔或定形接受腔中的任何一種。
[0038]在假肢接受腔系統的各種實施例中，來自三組接受腔部件(遠端構件、支柱、近端邊緣構件)中任何一組的部件和假肢接受腔的任何其它部件可以包括減震材料。舉例來說，一種特定材料為低硬度硅酮。
[0039]一般而言，假肢接受腔的通用問題涉及源自殘肢表面的濕氣的積聚。這種濕氣可能使接受腔穿戴者發炎或者不適，或者更嚴重地可能導致疼痛，并且通常可能危害假肢系統的功能。因此，假肢接受腔的一些實施例可以包括濕氣管理或抽空系統。濕氣抽空系統的方面可以包括在假肢接受腔的任何部分或任何部件中，特別是包括來自所述三組部件(遠端構件、支柱、近端邊緣構件)中的任何一組的部件。
[0040]包含在本發明范圍中的濕氣抽空系統的示例包括帶有集成豎直濕氣芯吸通道的卷穿凝膠襯墊、內部和外部的近端密封、濕氣排出閥和帶有集成濕氣抽空路線的鎖定機構中的任何一種或多種。
[0041 ] 如上所述，假肢接受腔的實施例可以具有單個支柱，但是，其它的實施例包括多個支柱例如兩個、三個或更多個。一些特定的實施例包括四個支柱。支柱如果是多個則通常周向布置在殘肢在個體穿戴假肢接受腔時所占據的中心空間周圍。本發明的實施例包括任何實際或在生物力學上有利的支柱的空間布置。在某些實施例中，支柱均勻地間隔開。在某些實施例中，支柱對稱地布置，在某些實施例中，支柱重疊地布置。
[0042]支柱的遠端部通常布置成支撐假肢接受腔的元件中的遠端構件。在一些實施例中，支柱在它們的遠端部相互匯聚并連接以形成假肢接受腔的遠端基部。在其它的實施例中，支柱自身并未匯聚，而是支撐包括一個或多個元件例如遠端杯的遠端基部。
[0043]支柱實施例的表面可以與殘肢直接對接，不過，在某些實施例中，可以在接受腔的內部方面設置柔性襯墊，由此介入到支柱和殘肢之間。但是，通過任何配置，有利的是讓支柱呈現出組織友好、無刺激或無傷害性、或者在生物力學上適用的表面，在穿戴接受腔時，該表面將抵接殘肢組織。因此，并且僅舉例來說，支柱可以包括橢圓形橫截面、圓邊、或相對于殘肢表面凸出的表面中的任何一種或多種。
[0044]在假肢接受腔系統的一些實施例中，任何一種或多種模塊化的假肢接受腔部件可以包括提供尺寸或形狀的可調節性的特征，僅舉例來說，尺寸或形狀例如包括長度、高度、寬度、曲率、輪廓方面、一致性、柔性、剛度、硬度、彈性模量、位置取向和角度中的任何一種。
[0045]在某些實施例中，通過機械設備或相互作用的元件配置提供可調節性。一種特定的機械配置可以包括伸縮機構，所述伸縮機構可以影響支柱的長度或寬度。在一些實施例中，可調節性的機構可以包括齒輪特征、凸輪元件或可運動的楔子。
[0046]假肢系統的一些實施例可以包括在支柱或邊緣構件周圍的一個或多個環繞帶，正如其它地方進一步所概述的那樣。這些環繞帶可以提供相對靜止的支撐輥，其中這些環繞帶穩固或固定支柱或任何結構部件，有利于假肢接受腔整體的結構完整性，或者它們提供更加主動的可調節作用。通過環繞帶提供的可調節性可以包括調節接受腔的周長，或者更特別地調節通過支柱描述的周長。可選地，由于環繞帶可以是彈性的或可張緊的，環繞帶即使在周長沒有明顯變化的情況下也可以調節施加至支柱的張力。
[0047]在假肢接受腔的各種實施例中，任意結構部件的一種或多種可調節方面可以手動操作，這樣的可操作性適用于穿戴假肢接受腔的人或者與人合作的修復專家。調節可以在穿戴假肢接受腔時進行，或者在假肢接受腔尚未被人穿戴時進行。
[0048]在假肢接受腔的其它實施例中，任意結構部件的一種或多種可調節方面可以自動地操作。本文中的自動是指通過任何非手動手段參與或促進調節，包括通過微處理器促進調節，或者通過賦予可調節性的材料性質促進調節。因此，一些支柱實施例可以通過微處理器及其相關的調節機構可操作地調節。
[0049]在其它的實施例中，支柱可以通過加入支柱中的相變材料發生的變化進行調節。僅舉例來說，相變性質可以涉及硬度、剛性或彈性、電催化變化、光激活變化、化學催化變化或溫度相關變化中的任何一種或多種。
[0050]如上所述，假肢接受腔的一些實施例可以包括布置在任何假肢接受腔部件例如支柱或近端邊緣構件周圍并與之連接的一個或多個環繞帶。在一些實施例中，環繞帶布置成并適合于徑向向內地對支柱施加壓力。在一些實施例中，環繞帶的周長或張力是可調節的。在各種這樣的實施例中，環繞帶的周長或張力的可調節性可操作用于調節假肢接受腔的形狀或輪廓。
[0051]假肢接受腔的一些實施例包括布置在縱向支柱周圍并與之連接的兩個或更多個環繞帶，接受腔包括以例如交錯的方式連接所述至少兩個環繞帶的至少一個張緊帶。在這樣的實施例中，所述兩個或更多個帶可以布置成縱向間隔開的關系，交錯的張緊帶可以布置成穩固該間隔開的關系。此外，在包括與支柱或環繞帶相關聯的張緊帶的一些實施例中，張緊帶是可調節的，以使其提供的張力是可調節的。
[0052]除了在此寬泛介紹的假肢接受腔之外，模塊化假肢系統的一些實施例還可以包括連接于假肢接受腔的遠端基部的遠端可操作假肢構件。這種可操作假肢構件可以是本領域已知的任何類型，例如假肢肘、假肢手、假肢膝蓋或假肢腳中的任何一種。
[0053]除了假肢接受腔本身之外，模塊化假肢系統的一些實施例還可以包括用于接受腔的懸掛機構或索具，所述懸掛機構或索具構造并布置成支持假肢接受腔在殘肢上的維護。懸掛系統的實施例通常可以是本領域已知的任何傳統類型。懸掛系統也可以理解為實質上是模塊化的，即盡管在形式或結構上有各種變化，但是它們都包括具有明顯的通用性或足夠的柔性以使其能夠可操作地附連至假肢接受腔的附連特征。
[0054]在特別是包括懸掛索具或機構的一些假肢系統實施例中，該系統包括這些機構或索具的存貨，從中可以選擇適合于個體的實施例。與假肢系統的其它模塊化方面相同，模塊化懸掛機構的變型可以包括尺寸以及形狀或構造方面的變型，但也包括通用的附連至假肢接受腔的兼容附連特征的附連特征。存貨方面的懸掛機構的變型可以選擇用于配合人的結構特征并且在生物力學上適合于人的活動或所需的活動。
[0055]假肢接受腔的實施例還可以包括其它部件或構件，例如，并且僅舉例來說，坐骨重量承載構件、腱承載構件、踝上延長構件、支撐或控制延長構件、適合于坐骨重量承載的近端邊緣構件、或專門設計用于髕腱重量支承的近端邊緣構件。這些構件中的任意構件都可以具有模塊化方面，并且可以從這些部件的存貨中提取，正如在本文提供的其它模塊化部件的上下文中所述的那樣。
[0056] 假肢系統、假肢接受腔或其任何特定部件的一些實施例可以包括傳感器。通常地，這樣的傳感器與微處理器和/或響應的機械元件成可操作的關系。僅舉例來說，這樣的傳感器可以包括加速度計、傾角儀或陀螺儀。這些傳感器及其相關的智能、可操作或響應部件可以理解成為假肢接受腔提供可調節性。在一些實施例中，微處理器與一個或多個另外的、獨立定位的傳感器或微處理器相通信，所述另外的、獨立定位的傳感器或微處理器可以設置在假肢接受腔內的任意適合的部位，或者設置在也包括假肢接受腔的較大假肢接受設備中的另一部位。
[0057]與在本文其它地方所述的可調節性一樣，可調節性通常涉及優化配合和柔性方面以及用于個體的生物力學上的適用性方面。這些調節形式通常被認為是借助于微處理器和響應機構自動進行，但是它們也可以包括手動操作選項。
[0058]除了在以上簡介并隨后詳解的模塊化假肢系統的第一個實施例之外，本發明還包括其它特定實施例。在第一實施例中，假肢接受腔是其中所述三組部件(支柱、近端邊緣構件和遠端接受腔構件)中包括實質上模塊化的部件的至少一組。在第一個實施例中，假肢接受腔具有基本上配合殘肢的尺寸和輪廓的尺寸和輪廓。
[0059]在模塊化假肢系統的第一個可選實施例中，所有上述三組部件都是模塊化的。在假肢接受腔的該第一可選實施例中，除假肢接受腔配合殘肢的尺寸和輪廓之外，假肢接受腔還構造成在生物力學上適合于個體參與或個體希望參與或希望繼續參與的大范圍活動。
[0060]在模塊化假肢系統的第二可選實施例中，參照所述三組部件，所有所述三組部件都是模塊化的，并且這三組模塊化部件中的至少一個包括在部件尺寸或輪廓方面可調節的部件。
[0061]在模塊化假肢系統的第三個可選實施例中，對于上述三組部件，所有上述三組部件都是模塊化的，該系統還包括用于三組模塊化接受腔部件中的每一個的模塊化部件的存貨。模塊化部件可選自所述組中的每一組，以用于組裝成完整的假肢接受腔。
[0062]本發明的第四可選實施例提供了一種部件的成套用具，模塊化接受腔可由所述部件組裝。所有上述的接受腔部件組都是模塊化的，從包含在成套用具中的接受腔部件組中選擇部件，以便組裝成大體上配合殘肢的尺寸和輪廓且在生物力學上適合于個體活動的假肢接受腔。
[0063]本發明的實施例還包括制造或組裝用于遭受截肢的個人的殘肢的假肢接受腔的方法。因此，一個特定方法實施例旨在制造配合個人的殘肢的模塊化假肢接受腔，殘肢具有獨立的尺寸和解剖輪廓。
[0064]該方法實施例包括提供一組或多組模塊化假肢接受腔部件的存貨，由此組裝假肢接受腔，每個組內的部件具有:(1)尺寸或輪廓上的變化；和(2)允許將各個部件組裝在一起以形成假肢接受腔的通用連接特征。該方法實施例還包括，從每個部件組的存貨中選擇一個或多個部件組裝殘肢接受腔，當所述部件稍后組裝成殘肢接受腔時，所述殘肢接受腔將基本上配合殘肢的獨特尺寸和輪廓。該方法還包括從這些部件組中的每一組選擇假肢接受腔部件組裝成用于殘肢的假肢接受腔。
[0065]在該方法實施例中，存貨所提供的這些組假肢部件包括:(a)相對于殘肢縱向布置的支柱，每個支柱具有遠端和近端；(b)鄰近所述一個或多個支柱布置并與之直接或間接連接的近端邊緣構件；和(C)設置在假肢接受腔的遠端基部上的遠端接受腔構件。在其中三組假肢部件本質上為模塊化的方法實施例中，該方法還可包括從所有三組中選擇部件，并將它們組裝在一起以形成接受腔。
[0066]盡管這三組特定部件是作為本方法中涉及的示例敘述的,但是,本方法的范圍包括使用其它的部件以及任意的假肢接受腔部件，其中包括與假肢接受腔相關的、在本文所述的意義上可以是模塊化的任何特定部件或輔助構件。供本方法使用的范圍中特別包括在本文中描述或圖示的任何假肢接受腔構件、部件或相關設備。
[0067]在該方法的一些實施例中，假肢接受腔部件的選擇是以確定殘肢的遠端部分的尺寸和/或輪廓的方面為基礎的，所述確定步驟包括用三維定點基準裝置掃描、攝影、鑄造或繪制殘肢的三維數字或實體表示。
[0068]在該方法的一些實施例中，選擇各個假肢接受腔部件包括直接配合部件，以實現已組裝接受腔的尺寸和解剖輪廓。在該方法的一些實施例中，選擇各個假肢接受腔部件可包括直接配合部件以實現在生物力學上適合于人的活動的配合。在生物力學上適合的配合可以包括考慮人的身高和體重，還可以包括考慮假肢接受腔在殘肢上的壓力分配。
[0069]在該方法的一些實施例中，來自組部件的存貨中的部件包括可模制的組分；在這種情況下，該方法還可以包括針對至少一部分殘肢直接模制部件。通常進行這樣的模制是為了改善假肢接受腔在殘肢的尺寸或輪廓上的配合。
[0070]在一些部件實施例中，當殘肢被隔熱層保護時，可模制組分易于在足夠低以致不傷害殘肢的溫度下加熱而發生變化。在這種情況下，該方法還可以包括:加熱可模制組分，用柔性隔熱層熱保護殘肢，以及針對這部分殘肢模制部件的至少一部分。在一些部件實施例中，可模制組分是可固化組分。在這種情況下，該方法還可以包括針對至少一部分殘肢模制該部件，然后將部件以模制的形式固化。
[0071]在該方法的一些實施例中，在組裝步驟之前，該方法包括:提供構造成垂直于支柱布置并與之連接的環繞構件的存貨，然后將環繞構件包含在組裝步驟中。
[0072]本方法的一些實施例還可以包括調節假肢接受腔的尺寸或形狀中的任何一種。在其中一些實施例中，調節假肢接受腔的尺寸或輪廓中的任何一種包括改善接受腔與殘肢的配合。在該方法的一些實施例中，調節假肢接受腔的尺寸或輪廓中的任何一種還可以包括改善尺寸或輪廓對個體的活動的生物力學適合性。
[0073]在該方法的一些實施例中，調節步驟由專業的假肢配合專家進行。在一些實施例中，調節步驟可以由穿戴接受腔的人進行。在一些實施例中，調節步驟由與微處理器相關聯的機構自動進行。
[0074]在該方法的一些實施例中，調節殘肢接受腔框架的形狀或尺寸中的任何一種可以包括:調節包圍在由支柱、根據遠端杯的遠端邊界和根據支柱的近端的近端邊界限定的圓周邊界內的容積。
[0075]在該方法的某些實施例中，調節可以包括重新分配假肢接受腔施加在殘肢區域上的壓力，這樣的重新分配例如與人穿戴假肢接受腔的時間相關。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0076]圖1是在模塊化構件已被選擇、組裝、形成、調節成裝配在個體殘肢上之后的右上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔的示例的透視圖。
[0077]圖2是在模塊化構件已被選擇、組裝、模制之后但在其被直接模制和調節以裝配在個體殘肢上之前的右上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔的示例的透視圖。
[0078]圖3是分解的右上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔的正面截面圖。
[0079]圖4是圖3中分解示出的上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔在組裝后的正面截面圖，其包括已組裝并形成用于個體殘肢之后的全表面支承柔性襯墊。
[0080]圖5是在模塊化構件已被選擇、組裝、模制之后但在其被直接模制和調節以裝配在個體殘肢上之前的右上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔的示例的俯視圖。該視角給出了沒有微處理器控制的環繞張緊構件的清晰視圖。
[0081]圖6是下膝蓋(經脛骨)假肢接受腔的示例的透視圖。
[0082]圖7是上肘(經肱骨)假肢的示例的透視圖。
[0083]圖8是如圖7所示的該假肢接受腔的透視圖，圖7的近端邊緣構件83已被模制并修整而形成圖8的已成型并修整的近端邊緣構件83，以便允許擴大運動范圍。
[0084]圖9是在已經形成到個體殘肢上之后的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的示例的透視圖，該特定示例具有在支柱構件上的切口，所述切口允許環繞帶齊平地安置。
[0085]圖10是在已經形成到個體殘肢上之后的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的示例的透視圖。
[0086]圖11是本發明的假肢接受腔的示例的透視圖。
[0087]圖12是本發明的假肢接受腔的示例的透視圖。該圖是下肘接受腔的示例，或者稱為經橈骨假肢接受腔。
[0088]圖13是Symes (踝關節脫節接受腔)模塊化假肢接受腔的遠端杯的上面觀視圖，這在圖14的側視圖中也可看到。
[0089]圖14是Symes假肢接受腔(踝關節脫節接受腔)的側視圖，特別示出了帶有角度變化選擇的高度可調構件。
[0090]圖15是上膝蓋(經大腿骨)接受腔的透視圖，示出了帶有可調部分的近端邊以及坐骨支座延長部的細節。
[0091]圖16是上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔的遠端部分的透視圖，示出了有關集成懸掛機構、模塊化對準特征和可定位鉸鏈的細節。
[0092]圖17示出了模塊化調節接頭和鉸鏈選項的側向橫截面視圖，示出了可以移除或更換利用楔子的選項，以改變所希望的角度。
[0093]圖18示出了帶定位螺釘、鉸鏈蓋子和支柱楔子的鉸鏈。
[0094]圖19是可以用于假肢接受腔的模塊化調節接頭棘輪選項的高級透視圖。
[0095]圖20示出了可調鉸鏈，其帶有保持器構件的額外特征，以及具有整個定位梁構件，所述定位梁構件為可以單獨放置并定位在適當位置的獨立構件。
[0096] 圖21是包括具有微處理器控制的可調鉸鏈構件的假肢接受腔的示例的透視圖。
[0097]圖22是包括具有微處理器控制的可調構件的假肢接受腔的一部分的示例的透視圖。
[0098]圖23是具有卵形支柱270的假肢接受腔的示例的透視圖，所述卵形支柱270穿過接受腔延伸，并形成代表整個假肢的適合的吊架和腳系統。
[0099]圖24是與圖23相同的圖示，區別在于示出了具有結合到支柱278和對接構件272,276和288中的額外的調節性能的選項。
[0100]圖25示出的實施例類似于圖23，區別在于概括地示出存在用裝飾蓋子或罩子288覆蓋整個模塊化假肢的選項。
[0101]圖26是預制繞回裝飾蓋子290的透視圖。
[0102]圖27是卵形支柱294和300、Y型連接節點構件298、近端邊緣構件292和近端邊連接件296的透視圖。
[0103]圖28是卵形支柱構件的透視圖。
[0104]圖29是帶有輪廓和橫向平面旋轉304的卵形支柱構件304的透視圖。
[0105]圖30是帶有輪廓和調節對接構件310的卵形支柱構件304的側向透視圖。
[0106]圖31是流程圖，示出了涉及依照本發明通過用于配合按用戶要求模塊化的假肢接受腔的方法為個體提供假肢的步驟的示例。

【具體實施方式】
[0107]概述
[0108]模具對創建容納殘肢的接受腔的過程的適用性在現有技術中是很普遍的，以提供用于有效假肢和可操作遠端效應器，并且幫助大，治療上是有益的。但是，正如【背景技術】所介紹的，該方案存在固有的實踐局限性。該局限性涉及資源，例如時間和成本，以及涉及配合殘肢的現狀，其中，配合涉及不是很適合支承重量的肢部分，提供假肢可操作性的基礎。殘肢帶有有關身體熱量和濕氣的復雜性，身體熱量和濕氣會影響殘肢和接受腔的相互作用。殘肢本身在形狀和內部結構細節上隨著時間是動態的。這些變化不但短期發生，例如一天的過程中，而且長期發生，例如個人年齡增大，解決身體結構和日常生活活動的變化。
[0109]在此公開的大量創新解決了這些簡要描述的復雜方面，提供一種殘肢假肢接受腔，其作為基線配合很好，但是在配合方面也是動態的，并且在配合方面也是可調節的。通過本發明可以明白，配合的這些方面，配合的動態以及配合的可調節性，至少部分地涉及本發明的實施例采用的直接配合方式。
[0110]用于制造在此所述的假肢接受腔的方法的實施例可以使用多個預制或定制的構件，這些構件設計成以彼此兼容的方式起作用，逐一地選擇這些構件，并以定制或特定方式組裝，形成模塊化假肢接受腔，滿足任何被截肢者的需求，無論是上肢，還是下肢。
[0111]在此所述的殘肢接受腔的實施例可以包括帶有特定輪廓的壓力分配支柱的遠端基部構件。在一個實施例，舉例來說，兩個柔性可調的構件位于豎直隆起支柱部分中的每一個內(豎直支柱部分包括兩個柔性部分和由碳纖維和/或丙烯酸樹脂支撐的兩個隆起、特定輪廓的支柱構件)。可以使用帶有患者操作的棘輪控制的可調近端邊。本假肢接受腔的特定輪廓構造成阻止旋轉，并提供接受腔內部的控制和穩定性，舒適，不需要全面接觸。該配置提供了更多熱量耗散和允許更大可調節性的非圓周結構的優點。但是，其它實施例可以包括一襯墊，所述襯墊提供接受腔表面與殘肢之間的全面接觸。
[0112]本發明允許各種類型的接受腔和用于壓力場分布的各種選項以及隨患者變化而變化的模塊化和可調節能力。
[0113]用于制造在此所述的假肢接受腔的基本方法的實施例包括一種模塊化方法，其利用多個預制或定制構件，逐一選擇、定向這些構件，并以定制和特定方式組裝，以滿足被截肢者的需求。該模塊化假肢接受腔方法的結果是按用戶要求模塊化的構件假肢接受腔。該按用戶要求模塊化的構件假肢接受腔允許本領域受訓人員將假肢接受腔直接配合到被截肢者的殘肢上，或者是上肢的被截肢者，或者是下肢的被截肢者，不需要制造反模具或正模具。該按用戶要求的假肢接受腔可以通過在殘肢的壓力允許區域施加壓力，同時在殘肢的壓力敏感區域釋放壓力，實現最優的功能結果和舒適配合。對于需要圓周或全表面支承假肢接受腔的人來說，全表面支承接口可以增強按用戶要求模塊化的構件假肢接受腔的模塊化支撐框架。一旦配合到被截肢者的殘肢上，模塊化系統就能夠用自己的接口選項充當完全的、獨立的全功能假肢接受腔。作為替換，也可以使之與其它有關裝置一起工作，包括凝膠襯墊、抽吸系統、銷系統、真空系統、可調節系統和模塊化對準系統。
[0114]用于模塊化方法的各個構件設計成兼容組裝。該模塊化方法可以包括一個或多個構件內的可調節性或一致性。該可調節性可以進入能夠修整成合適大小、熱模制、形成一定形狀、然后凝固的形式。可調節性包括伸縮高度可調節性、液壓控制可調節性、氣動控制可調節性、鉸接控制可調節性、滑動控制可調節性、折疊可調節性和棘輪可調節性。因此，接受腔的構件可膨脹，或者其它方式可移動、順從、可變或可調節。通過選擇各個構件和各個構件的可調節性，然后定向并組裝所選擇的構件以配合被截肢者的需求和情況，在此所述的模塊化方法和由此形成的產品提供了結構模塊化的定制假肢接受腔的優點，同時避免了耗時的和浪費的模具制造技術以及現有技術預制接受腔和替換方案的缺點和局限性。
[0115]實施例和特征
[0116]在此所述的模塊化假肢接受腔實施例的具體構件、方向、可調節性、材料、形狀、輪廓和關系在形式的某些方面是不同的，但是在通用、特別是連接特征上具有適宜模塊化總體設計的特征。模塊化有目的地旨在提供通用性和適應性。該設計使得每個構件可以選擇其材料組分、強度、耐用性、成本、形狀和尺寸與特定被截肢者的需求相匹配。此外，也可以選擇構件之間的關系與患者的需求相匹配，包括它們的可調節性、鎖定性能、控制方法、緊固方法和方向。如果要求可調節和鎖定關系，也可以選擇預制鉸鏈和/或控制機構。因為所有殘肢的尺寸、形狀和需求對于各個特定個體來說都是獨特的，所以，各個所制造的實施例或所提出的制造或使用實施例的方法可能是各不相同、或定制、或按用戶要求組裝、或按用戶要求調節的。為了詳細描述本發明，作為常規模塊、作為模板、作為標準尺寸或刑事、作為存貨、作為成套用具以及作為特定實施例進行描述。概括來說，所述模塊化假肢接受腔方法可以包括下列類型的預制或定制構件中的一個或多個:遠端控制和附連構件，一個或多個可調節構件，一個或多個結構支柱或縱向聯桿，高度或長度可調節的或可延伸的構件，和/或寬度可調節的或可延伸的構件，近端邊和/或連桿構件，以及附加的構件。
[0117]本發明每個實施例中的模塊化構件可以由一系列尺寸和形狀的預制構件制造，可以選擇這些預制構件，使之配合被截除的人內遺留的殘肢的顯著部分。對于被截肢者的形狀、輪廓或尺寸不能很好地與預制構件一起工作的情況，按用戶要求模制的構件可以獨立于或連同提供有大范圍標準尺寸或形式的構件一起制造，例如，可以歸入零件的存貨。按用戶要求模制的構件可以用由可模制材料制成的預制構件制造，或者可以用供應商早已利用的技術之一制造。
[0118]本發明的實施例也是可調節的，這種可調節性至少部分地由模塊化組裝方法提供。可調節性和模塊化提供它們自己特別較好的試用選配和試用期，以便得到殘肢接受腔及相關假肢部件的最終版本。試用選配合和試用期也適合患者變化的需要或者適合殘肢隨時間變化的實體形式。
[0119] 在此提供的模塊化接受腔結構的遠端構件包括適合并兼容模塊化對準和部件連接構件的附連和可調節機構。遠端構件的該連接機構充當定制構件模塊化接受腔與可調或非可調吊架、模塊化對準系統、或其它像膝蓋、腳或手一樣的器官之間的連接件。該連接構件被設計成便于使用，并且與之前建立的模塊化對準裝置兼容，而且大系列對準選項與不同個體的不同對準需求相適應地工作。
[0120]模塊化方法和裝置產品的實施例的通常應用包括限定性假肢接受腔、臨時假肢接受腔、初始假肢接受腔、術后假肢接受腔、和診斷假肢接受腔。
[0121]通過模塊化組件定制
[0122]本發明的實施例提供了一種模塊化假肢接受腔方法和最終產品，其中，選擇預制或者定制模塊化構件一起聯接，以配合任意被截肢者的殘肢的需求、形狀和尺寸，無論是上肢還是下肢。模塊化和可調節的假肢系統或其中的部分可以用作限定性假肢接受腔、臨時假肢接受腔、初始假肢接受腔、術后假肢接受腔、診斷假肢接受腔、和/或作為假肢接受腔的鑄造輔助器具。模塊化方法和最終產品包括預制或定制構件，并可以包括下列中的任何:遠端控制和附連構件，一個或多個可調節構件，一個或多個結構支柱或縱向聯桿，高度或長度可調節的或可延伸的構件和/或寬度可調節的或可延伸的構件，近端邊和/或連桿構件，以及附加的構件。
[0123]模塊化結構的配合過程的變化可以包括具有多個構件，所述多個構件預組裝成標準尺寸，但允許定制調節或換出構件，以獨特地配合給定的被截肢者。因此，可以預組裝或部分預組裝標準或通常肢尺寸和形狀，然后僅僅通過定制調節或修改以與個體相匹配。該方案的優點在于，配合標準或通用殘肢尺寸和形狀所需的時間較少。該替換配合方法還提供了結構上模塊化的優點，即，其提供了諸如增強和可調節性的益處。
[0124]在此所述的方法、最終產品和結構的實施例可以應用于與假肢接受腔相關的其它應用中，例如，器械矯形、機器人、拐杖、外骨骼應用、輪椅、移動設備、及其它應用。
[0125]遠端杯的實施例和特征
[0126]遠端控制和附連構件實施例可以是定制或預制特定輪廓遠端“杯”。該遠端杯可以根據殘肢的不同截除程度和尺寸而變化，并可以通過熱改性或其它方法定形或模制或調節，以再成形或容納任何高壓區域、敏感區域或其它特定區域。對于每一應用，該可調過程可以變化或不同。它可以包括使用諸如熱解除的熱固塑料和熱塑塑料的材料。遠端杯還可以由可模制材料制成，例如帶有水催化樹脂、UV催化樹脂或其它適合材料的碳或玻璃絲編織物。結構上可以根據特定應用、環境和應用部位而變化。材料、尺寸和方法選擇的變化可以設計成滿足任何被截肢者的尺寸、截除程度和功能需求。
[0127]該遠端部分充當附連片段，其中，各種部件和附加物可以近端和遠端附連。例如，可以存在兼容的四孔附連模式和中心螺栓接收件，其可以與各種和標準制造膝蓋、腳和其它終端裝置一起工作。遠端杯還可以具有定制或現貨的集成遠端墊和/或懸掛部件，例如系索懸掛系統、吸力懸掛系統、拉袋懸掛系統、拉系懸掛系統、或其它適合系統。遠端杯還用以控制截除骨的遠端方面。這是該結構的主要方面，其中，被截肢者必須對假肢具有充分的控制才能順利地使用它。此外，遠端控制對生物力學控制和穩定性是非常關鍵的。遠端杯設計成通過具有多個特定輪廓而提供該控制，所述多個特定輪廓能夠起到為各種截除程度提供解剖控制的作用。例如，經大腿骨被截肢者通常在假肢的遠端和遠端后側方面處由于在走路時該區域上的生物力而遭受過大壓力，由此產生疼痛。所以，用于經大腿骨被截肢者的遠端杯設計成具有有助于避免這些常見問題的特定輪廓防護部和更多近端控制橫桿選項。該結構的另一個關鍵方面在于，使遠端杯允許控制支柱附連在合適部位、角度和高度，以允許最優控制骨結構和容納軟組織。
[0128]對于推進抽吸接受腔變化，由硅酮、尿脘或其它適合材料制造的預制遠端抽吸杯的各種尺寸可以配合于患者，或者如果患者沒有很好地配合現貨尺寸，則可以制造定制硅酮遠端抽吸杯。選擇用于遠端硅酮杯的材料可以包括一些結構細節，例如，軟硬度遠端部分以改善舒適以及使輪廓適應匹配患者，遠端外部材料以改善附連于遠端基部構件的能力。該硅酮杯可以具有集成鎖定/固定構件，該集成鎖定/固定構件則可以鎖定并附連于模塊化杯的遠端基部。例如，Velcro型凸片可集成到遠端硅酮杯中，遠端硅酮杯可以鎖定到接受腔中，或者可以使用定位螺釘以及底切凸片，所述底切凸片允許將硅酮杯鎖定到接受腔中的適當位置。為確保硅酮遠端抽吸杯與遠端基部構件之間的最優配合，可以使用硅酮膠、硅酮復制品或其它材料來將硅酮遠端抽吸杯附連于遠端基部構件，同時填充任何空隙或者不全面接觸。根據帶有集成遠端抽吸杯的遠端基部，可以常規選擇任何模塊化構件選項來匹配患者的需求。該推進抽吸接受腔型式特別適用于關節切斷程度的被截肢者。
[0129]提供可調節性的實施例和特征
[0130]在此提供的假肢接受腔的實施例可以包括一個或多個可調節構件、機械接頭、鉸鏈、柔性部分、硬度可變部分、可更換固定角度部分、微處理器控制的接頭、和/或可以動態或靜態調節以配合患者、滿足他的或她的需求的其它適合的可調節部分。該可調節部分本發明允許容積可調節性或變化為被截肢者的殘肢的一種方法。正如所介紹的，可調節性的機構可以變化。可以存在專門鉸鏈或可調節部分，其可自動或手動調節以滿足被截肢者的需求。如果自動調節，該系統可以包括使用壓力傳感器和自動控制接受腔調節以避免壓力超高的一個微處理器或多個微處理器。自動調節機構可以是齒輪機構、梯形物棘輪系統、自動定位銷、液壓控制、氣動控制、或其它適合的系統。也可以利用機械可調節部分，其中可以利用手動定位螺釘、按鈕鎖、提環鎖、落鎖、棘輪鎖或其它適合的手動定位選項，來設定調節角度或調節范圍。機械可調節構件可以制造成例如一專門鉸鏈，所述專門鉸鏈可以容易地鉚接到遠端控制構件和支柱構件，并可以包括允許用戶或從業者調節的機構。可調節構件還可以被制得允許安裝到一疊層中，并且還可以被制得用各種接受腔材料附連和起作用。
[0131]可利用硬度或剛度可變部分作為具有在所希望時間硬度自動或手動變化能力的調節部分構件。例如，如果患者想調節假肢接受腔的配合，他或她可以通過按下允許專門材料柔性的按鈕，使小電荷通過它們的調節構件部分，直到在調節位置。然后其可以返回到硬材料或凝固材料。調節構件也可以為根據正確角度選擇的剛性板的低光滑度和輕選項，并可以根據不同調節角度楔入或改變。如果被截肢者的重量或活動級別使可調節部件需要增強，這種增強可以在建立所希望的角度之后通過鉚接增強梁、玻璃絲帶、或其它適合的方式添加增強，以提高可調節部分的強度能力。手動或自動系統可以包括或集成到上述的支柱和遠端杯結構中。例如，如果利用梯形物自動棘輪，支柱的梯形物方面可以設計成在其控制的支柱的軸或長軸上開槽。這種集成設計的優點是保護部件，減少整個機構的體積。近端邊也可以提供可調節性。
[0132]在此所述的任何實施例的添加可以是可調節定位螺釘、楔子、或其它適合裝置以上緊和松開模塊化方法接受腔配合到被截肢者的殘肢上。具有這種可調節性的裝置可以在減輕可調節性、成本、耐用性和其它性能方面變化。因此可以根據被截肢者的需求、環境和成本限制，選擇或避免這些裝置。
[0133]提供有關長度可調節性的實施例和特征
[0134]高度或長度可調節或可延伸構件和/或寬度可調節或可延伸構件的實施例可以包括一個或多個可膨脹或可調節構件，所述可膨脹或可調節構件可以在高度和/或寬度上調節或膨脹，并可以添加到支柱部分上、緊固到支柱部分上或與支柱部分一體化。這些添加可以鉚接到適當位置、咬合、作為集成構件一體化制造或以適當方式緊固。這允許增加可變性，以容納不同長度和尺寸的殘肢，并可以與在此所述的其它可調節性和適合方法結合使用。如果某些被截肢者不需要這些或者不需要更簡單形式的結構，則也可以省略該結構的這種可調節方面。
[0135]聯接構件的實施例
[0136]結構支柱或縱向聯桿的實施例可以包括可被選擇和調節以匹配被截肢者的需求的結構重量支承剛性或半剛性聯桿或支柱。該聯桿可以通過熱模制、樹脂凝固或其它順從選項模制或順從患者。選擇用于該聯桿的材料可以根據適當位置和假肢接受腔的使用而變化。例如，對于發展中國家應用，可以選擇當地可利用的材料和接口，例如鋁、玻璃絲、竹子、和當地可利用的熱固性樹脂。
[0137]近端邊緣實施例
[0138]近端邊緣構件實施例可以包括附連于支柱的一個或多個剛性、半剛性、和/或柔性構件。它們可以是動態或靜態可調節的或固定不變的。例如，連桿可以包括可由患者調節的棘輪部分、固定特定輪廓剛性部分、剛性非特定輪廓部分和柔性部分。它們可以設計成增加支撐或控制和/或對于特定患者允許全范圍運動。它們也可以懸掛使用，例如懸掛于患者骨胳結構的踝骨近端的踝上近端邊。模塊化可調節假肢系統的近端邊緣構件可以是個人定制或預制。預制的近端邊部分制造成它們的大小、輪廓和可調節，以便可以滿足所有或大部分被截肢者的需求。這是通過利用輪廓和尺寸適合于接受腔的各個部分以及各種截除程度的專門構件實現的。近端邊緣構件可以用各種方法和材料制造，這些方法和材料對每一應用和部位都是可以變化的。這些構件設計成具有很好地控制假肢的運動的特定形狀，同時仍然令人舒適，并允許運動范圍以促進不同被截肢者的需求。這種近端邊也可以在其應用和結構以及相關連接構件和允許根據患者的需求允許調節近端邊緣構件的構件上變化。例如，雖然該近端邊緣構件可以根據兩個不同的被截肢者選擇，但是將其附連于相關構件和調節塊的方法可以變化。該基部或缺省設計將具有特定輪廓的標準近端邊形狀，其允許通常用于帶有重疊和可調節片段的截除程度的肌肉動作和骨頭隆凸，所述重疊和可調節片段允許適合于患者的殘肢形狀和尺寸的調節。可調節部分也可以包括捆扎或系結部分和/或梯形物和棘輪或其它適合系統以允許調節邊結構的尺寸。邊可以包括可通過加熱、可凝固樹脂或其它適合的方式模制和重新模制以匹配特定患者的具體形狀需求。
[0139]附加構件實施例
[0140]在此提供的假肢接受腔的實施例可以包括附加的構件，例如:坐骨重量支承延長構件、腱支承延長構件、踝上延長構件、支撐或控制延長構件、傳感器構件、水位計構件、加速度計構件、微處理器構件、自動或手動控制構件、墊或坐墊構件、系索懸掛系統構件、拉袋或拉接受腔出口管懸掛系統構件、用于拉入并打結懸掛系統構件的拉入接受腔或袋保持系統出管懸掛系統構件、懸掛皮帶構件、吸入閥構件、密封套筒或密封系統構件、外部襯墊構件、裝飾和/或功能罩子構件、外滲物排出閥構件、自對準遠端附連構件、開啟兼容遠端附連物、可調節屈曲延長和內收外展能附連部件、全表面支承或增加表面支承構件、附加的支柱或附加的控制交聯構件、和/或任何其它適合的添加物。諸如這些的構件在下文將更詳細地說明。
[0141]坐骨承重支座延長構件
[0142]坐骨承重支座延長構件的實施例是上述支柱和/或近端邊的延長。這些構件設計或成形為通過在壓力下配合或施加壓力給坐骨結節的下位方面和/或中間方面。該解剖結構是大家公認的重量支承區域，對于許多被截肢者來說，是壓力允許區域。另外，由于它與脊柱相連，其充當了用于在被截肢者移動他的或她的身體時穩定假肢和控制假肢的有效裝置。因為被截肢者的解剖形狀和尺寸以及他們的壓力敏感度和需求變化，所以坐骨承重支座延長構件可以在預制尺寸和形狀方面變化。另外，這樣的構件可以定制或預制，部分或整個構件由可模制和/或可調節材料形成。該構件可與上述用于不同截除程度的假肢系統一起使用。但是其最適合經大腿骨的被截肢者和臀關節切斷的被截肢者。該構件可以以任何合適的方式附連和調節。附加構件的調節或功能可以是自動的或手動的。
[0143]腱支承延長構件
[0144]腱支承延長構件的實施例可以包括上述支柱和/或近端邊的延長部。這些構件設計或成形為通過在壓力下配合或施加壓力給一個或多個腱。例如，對于經脛骨的被截肢者，膝蓋骨腱很好地成為重量支承或重量允許區域。所以，支承延長構件可以具體構造并配合，在膝蓋骨腱上施加壓力，以便在壓力允許區域分配來自重量支承的壓力。因為被截肢者的解剖形狀和尺寸以及他們的壓力敏感度和需求變化，所以支承延長構件可以在預制尺寸和形狀方面變化。另外，該構件也可以定制或預制，該構件的部分或全部由可模制和/或可調節材料形成。該構件可與上述用于不同截除程度的假肢系統一起使用，但是其最適合經脛骨的被截肢者。該構件可以以任何合適的方式附連和調節。附加構件的調節或功能可以是自動的或手動的。
[0145]踝上延長構件
[0146]踝上延長構件的實施例可以是上述遠端杯、支柱、和/或近端邊的延長。這樣的構件設計并成形為允許通過對切斷骨、鄰接骨或近端骨的骨節附近或上方的一個或多個區域施加壓力而懸掛和/或附加支援或控制假肢。例如，帶有短殘肢或冗余組織肢的經脛骨的被截肢者有時需要額外的中間側向控制，以便充分控制假肢。所以，踝上延長構件可以具體構造并配合，直接在股骨的骨節附近或上方施加壓力，以便在壓力允許區域分配來自重量支承的壓力。因為被截肢者的解剖形狀和尺寸以及他們的壓力敏感度和需求變化，所以踝上延長構件可以在預制尺寸和形狀方面變化。該構件也可以定制或預制，該構件的部分或整個由可模制和/或可調節材料形成。該構件可與在此所述的用于不同截除程度的假肢系統一起使用，但是其最適合經脛骨被截肢者、Symes被截肢者、腕關節切斷被截肢者和經橈骨被截肢者。在某些情況下，必須使一附加的構件與踝上延長構件相關聯，以允許踝上部分可調節和/或可移除。可調節性可以提供能夠改變使用多大支撐或控制的優點，和/或踝上延長構件的移除需要做還是放棄。該構件可以以任何合適的方式附連和調節。這種附加構件的調節或功能可以是自動的或手動的。
[0147] 支撐或控制延長構件
[0148]支撐或控制延長構件的實施例可以包括任何其它構件或其中的部分的任何一個或多個延長部。這些構件設計和成形為提供或幫助假肢的懸掛和/或附加支撐或控制。這樣的構件可以以任何合適的方式附連和調節。這種附加構件的調節或功能可以是自動的或手動的。因為被截肢者的解剖形狀和尺寸以及他們的壓力敏感度和需求變化，所以支撐和控制構件可以在預制尺寸和形狀方面變化。另外，該構件也可以定制或預制，該構件的部分或整體由可模制和/或可調節材料形成。該構件可與在此所述的假肢系統一起使用。
[0149]傳感器構件
[0150]傳感器構件的實施例可以包括模塊化可調節假肢系統的附加構件，所述附加構件允許某種形式的確定或計算施加于一個或多個構件和/或這些構件的部分上的力、扭矩、載荷、和/或壓力的大小。力傳感器構件可以以許多不同的方式檢測、確定或計算力、扭矩、載荷、和/或壓力的大小，包括，舉例來說，直列式測壓構件，盤形測壓構件，旋轉軸扭矩傳感器，和埋入式螺紋壓力傳感器。傳感器收集的數據可以傳遞給遠程或機載微處理器單元，以便即可使用或將來使用，和/或由模塊化可調節系統遠程或機載存儲或保存。該構件可以以任何合適的方式附連和調節。這種附加構件的調節或功能可以是自動的或手動的。
[0151]傾斜儀構件
[0152]傾斜儀構件的實施例可以集成到或添加到模塊化可調節假肢系統上。這樣的構件可以以任何合適的方式附連和調節。附加構件的調節或功能可以是自動的或手動的。假肢系統相對于引力的傾斜的測量可用于幫助避免被截肢者跌倒，或幫助其能夠通過樓梯、坡道、小土堆或其它障礙。這些測量可以傳送給一微處理器單元，所述微處理器單元可以集成到假肢系統中、附連到假肢系統中、和/或是遠程的。
[0153]傾斜儀或測角器是用于測量物體相對于引力的傾斜角(或斜角)、仰角或俯角的儀器。其亦稱為傾斜儀 、傾角指示器、斜率警報器、測斜儀、高度指示器、重力梯度儀、水平規、液位計、磁針偏差計、和節距側翻指示器。測角器測量上傾(正斜面，觀察者向上看)和下傾(負斜面，觀察者向下看)。
[0154]加速度計構件
[0155]加速度計構件的實施例可以集成到或添加到模塊化可調節假肢系統上。這樣的構件可以以任何合適的方式附連和調節。附加構件的調節或功能可以是自動的或手動的。假肢系統加速度測量可用于幫助避免被截肢者跌倒或發生事故，或幫助其能夠通過樓梯、坡道、小土堆或其它障礙。這些測量可以傳送給一微處理器單元，所述微處理器單元可以集成到假肢系統中、附連到假肢系統中、和/或是遠程的。
[0156]加速度計是測量裝置的加速度的裝置。這沒有必要與坐標加速度(裝置速度在空間中的改變)相同，而是那種與測試質量帶有的重量的現象有關的加速度，所述測試質量存在于加速度計裝置的參照系中。
[0157]陀螺儀構件
[0158]陀螺儀構件的實施例可以集成到或添加到在此所述的模塊化可調節假肢系統上。這樣的構件可以以任何合適的方式附連和調節。附加構件的調節或功能可以是自動的或手動的。假肢系統方向保持的測量可用來幫助被截肢者跌倒或發生事故，或幫助其能夠通過樓梯、坡道、小土堆或其它障礙。這些測量可以傳送給一微處理器單元，所述微處理器單元可以集成到假肢系統中、附連到假肢系統中、和/或是遠程的。
[0159]陀螺儀是一種用于根據角動量守恒原理測量或保持方向的裝置。實質上，機械陀螺儀是軸線可以自由地采用任何方向的轉輪或轉盤。與沒有與陀螺儀高速旋轉相關的大角動量時相比，該方向響應給定外部扭矩的變化小得多。由于外部扭矩通過在平衡環中安裝該裝置而減到最小，所以其方向幾乎保持不變，不管其所安裝的平臺如何運動。
[0160]也可以使用基于其它工作原理的陀螺儀，例如，電子耗材中使用的電子微晶片封裝MEMS陀螺儀裝置、固態環狀激光器、光學纖維陀螺儀和高度敏感量子陀螺儀。
[0161]重量支承表面
[0162]對于需要圓周或全平面軸承假肢接受腔的人來說，全平面支承接口可以增強模塊化構件假肢接受腔的模塊化支撐框架。也可以利用接口來增加重量支承面積，而不一定必須提供全表面支承。該接口可以在其材料和應用上變化，可以包括類似于背包中使用的輕且結實的尼龍或復合材料。可以是可凝固成給定形狀的可凝固材料，可以由可直接模制在殘肢上的低溫材料制成，或者可以以任何其它適合的方法制成。接口的材料可以是柔性的或剛性的，并可以橫跨接受腔的一部分或整個接受腔區域。這些接口可以配合到模塊化接受腔內，或者可以獨立形成或訂購，然后插入模塊化接受腔內。用于使這種接口與模塊化接受腔集成的裝置是可以變化的，可以包括集成或獨立附連的咬合、Velcro或棘輪系統，以將其鎖定到結構模塊化框架中的適當位置上。
[0163]柔性內襯
[0164]本發明的其它型式可以利用柔性內襯或柔性內邊。這些構件可以是上述的全表面支承，也可以不是，但可以以對于接口所列出的類似方法制造。柔性邊可以在形成框架之后獨立制造，或者可以集成，并在假肢的邊上提供增加的舒適性，不需要覆蓋整個殘肢。這允許在不對假肢增加不必要的重量的情況下增加舒適性。
[0165]預制和定制框架構件的組合使用
[0166]在此所述的方法、最終產品和結構的實施例可以用作定制構件和預制構件的混合。另外，該模塊化方法和系統的多個方面可用來加強、補充或適合制造假肢的傳統或通用方法。例如，修復學家可以選擇使用傳統手段制造，但是可以想結合來自模塊化方法和系統的可調節構件。某些模塊化方法構件可以設計成這樣工作。
[0167]雖然在此所述的通常實施例是定制、按用戶要求組裝和/或按用戶要求調整以求最優結果，但是，某些實施例包括預制或預組裝型式的結構，這也可以是理想和整裝的，不需要受訓專業人員去改變。這對于個體情況可能成立，或者可以存在常規模塊的可選實施例，該常規模塊可由用戶調節，并準備好由被截肢者應用和使用。這些可選實施例可以利用在此所述的實施例的一個或多個方面。
[0168]連接和調節機構
[0169]在此所述的整個發明中的部分、方法、構件或方面中的一個或多個可以獨立于其它結構或方法是用。例如，可以單獨銷售為假肢接受腔的該模塊化方法而專門設計的鉸鏈、緊固機構、棘輪系統、調節系統或自動控制系統，用于與傳統制造方法集成使用。
[0170]低硬度硅酮的使用
[0171] 另外的材料，例如低硬度硅酮，可以添加到模塊化構件的內部，以提供有助于保持殘肢在接受腔內部懸掛并避免殘肢卡住的表面。
[0172]框架構件特征
[0173]模塊化方法可以包括一個或多個卵形結構性支柱，其與前述的區別在于，其形狀設計成使其橫截面看起來像卵或帶有圓形端部的杏仁。這種支柱的優點包括:既結實又輕，其圓形邊緣和雙凸外表面形狀提供了理想的壓力分配和安全邊緣表面，體積有限，并且具有可調節性和兼容性的高能力。作為替換，杏仁狀結構性支柱可以是實心的或中空的，可以在柔性、材料、可調節性(可調節性可以來自材料性能和/或機械設計性能)、尺寸和精確形狀上變化。
[0174]可以選擇一標準或一套標準并始終如一地保持，以便適合附帶的構件。例如，杏仁狀結構性構件可以具有1‘寬度型式和1.5"寬度型式，并可以制造成與兼容的角度變化構件、鉸鏈、可調節鉸鏈、連結構件、橫梁構件、可調節延長部、近端邊連接構件、遠端構件連接構件、傳感器等等一起工作。例如，一個杏仁狀結構性支柱構件可以用可調節鉸鏈錨固到遠端基部構件上，然后可以通過殘肢的中間部分對患者的殘肢施加指向中間的力。其可以與“Y”型連結構件連結，“Y”型連結構件將其與另兩個杏仁狀結構性支柱構件連接，所述另兩個杏仁狀結構性支柱構件使壓力轉移離開被截肢者的腓骨頭部，然后與近端邊緣構件連結在一起。杏仁狀結構性支柱構件可以包括壓力分配墊片，所述壓力分配墊片可使用楔子、定位螺釘或其它可調節裝置調節。
[0175]杏仁狀結構性支柱構件的可調節性和兼容性可以包括下列中的任何一個或多個:機械角度變化性能(例如手風琴型角度變化，傾斜角度變化，彎曲角度變化，扭曲角度變化等等)，材料順從性能，和兼容連接構件的使用。對于該實施例或對于在此所述的任何其它實施例，也可以使用包含在該模塊化方法接受腔中的一個或多個構件作為接受腔的功能性或美觀性延長部。例如，也可以利用該實施例中的那種卵形或杏仁狀支柱系統，延伸穿過遠端接受腔構件，從而充當同樣的模塊化吊架系統。這種系統也可以變成遠端部件和終端裝置的底腳或部分。這種系統的優點是，整個假肢系統用作綜合性系統，從而改善能量傳遞和效率。該實施例舉例說明了這些模塊化方法和構件可以擴大整個假肢的使用。具有與模塊化方法系統的模塊化構件直接一起工作的適合系統，與當前可利用的對準部件、接頭和終端裝置相比，提供了優點。而且，杏仁狀結構性支柱構件可用于其它重要應用，舉例來說，器械矯形學，機器人，和人類外骨骼系統。
[0176]動態上緊或壓縮
[0177]模塊化方法可以包括支柱的動態上緊或壓縮。例如，彈簧加載鉸鏈構件或其它動態壓縮裝置可用來連接于支柱構件，以在被截肢者的殘肢上提供所需的壓縮量。所希望的是，其可以改善假肢的懸掛和控制。該實施例還可以起到類似中國式手指網套的作用，即被截肢者的殘肢被往下推到模塊化接受腔內越遠，被截肢者接收的由此形成的懸掛和適貼配合越多。
[0178]專用鉸鏈和可調節構件
[0179]模塊化方法可以包括一個或多個專用鉸鏈或可調節構件，所述專用鉸鏈或可調節構件特別地設計和選擇成與假肢中利用的提升真空接受腔系統一起工作。例如，模塊化鉸鏈可以選擇為型面高度不大且自由運動，以便由提升真空系統建立的壓縮和配合可以確定接受腔的相對位置和輪廓。在該實例中，根據需要，模塊化接受腔可以更寬或更窄，這取決于被截肢者的殘肢的當前尺寸，而提升真空提供適當的壓縮量、控制量和懸浮量。這與現有技術相比的優點在于，如果殘肢的尺寸或形狀改變，接受腔更容易隨被截肢者而改變。
[0180]用于可調節性、適應性和可操作性的微處理器構件
[0181]微處理器構件的實施例可以包括模塊化可調節假肢系統的附加構件，所述附加構件允許某種形式的確定或計算施加于一個或多個構件和/或這些構件的部分上的力或壓力的大小。力傳感器構件可以以各式方式檢測、確定或計算力或壓力的大小。該構件可以以任何合適或有效的方式附連和調節，或者手動或者自動。
[0182]微處理器單元可以被編程，使用這些測量值對于特定活動進行接受腔的適當改變，幫助控制假肢接受腔遠端的部件(例如膝蓋，腳，或肘)，或傳送和與接受腔遠端的其它傳感器和控制機構合作。這些對于假肢是有利的性能，因為它們允許在假肢接受腔內及其程度上選擇方向、角度和位置信息和可調節性。利用上述一個或多個構件選項的性能可以與遠端部件處的處理器和傳感器性能組合，以提供新水平的假肢知覺和能力。具有方向、角度和位置信息和可調節性選項的優點有利地類似于常規人體運動，常規人體運動也利用神經傳感器和中樞神經系統處理該信息，以便知道如何移動和對周圍環境作為適當反應。
[0183]模塊化方法可以包括一個或多個微處理器控制選項，所述微處理器控制選項設計并被編程序，以連通和與假肢的其它部件一起或結合工作。例如，調節接受腔中的配合和功能所使用的微處理器可以與假肢膝蓋和/或假肢腳連通。配合可以定制，并可以改變，以適合假肢的特定活動、環境或位置。例如，被截肢者必須使他的或她的接受腔在插入時配合得更緊密，以便使接受腔更安全和固定，或接受腔可以在被截肢者坐下時在后部自動松開，以便提高舒適性。
[0184]自動或手動控制構件的實施例可以包括模塊化可調節假肢系統的附加構件，所述附加構件提供用于控制、移動、限制或引導一個或多個構件和/或構件的部分的裝置。例如，自動控制構件可以是機動鉸鏈系統，所述機動鉸鏈系統通過一由微處理器控制的機動梯形物棘輪系統自動控制支柱構件相對于遠端杯的角度。作為替換，手動控制構件也可以是手動驅動棘輪和梯形物系統或可調節鉸鏈機構。自動或手動控制構件可以集成到在此所述的其它構件中的一個或多個中。該構件可以以任何合適的方式附連和調節。
[0185]可以利用微處理器控制來控制模塊化構件接受腔中所包含的一個或多個構件的可調節性或運動。例如，一個或多個自動控制鉸鏈可以由一微處理器控制。該微處理器可以從接受腔內部和/或接受腔外部的傳感器收集數據，并具有與其它微處理器連通的選項，例如微處理器控制的膝蓋和腳。這些數據可用來調節套筒配合以適合患者需求。例如，如果患者開始跑動，接受腔可以上緊，以增大控制和懸掛，或如果患者坐下，接受腔可以松開，以便提高坐的舒適性。
[0186]模塊化系統的微處理器控制及其它方面可以結合到現有技術接受腔之外的假肢及其它系統的其它部分中。例如，幫助控制接受腔中的運動或調節的微處理器可以與假肢的其它部分連通和合作，例如膝蓋和腳。模塊化接受腔結構可以結合一可調節的受拉纜索，所述受拉纜索與模塊化對準吊架一體化，并在其高度上調節。另外，連接構件可以與模塊化對準構件組合，所述模塊化對準構件特別制成增加或參與模塊化接受腔系統的功能。
[0187]制造殘肢接受腔時動態夾具的使用
[0188]也可以利用在此所述的方法、最終產品和結構的實施例作為用于直接配合系統的凝固過程的動態夾具方法和/或用作假肢接受腔的鑄造輔助手段。例如，在此所述的用以制造拋光接受腔的同樣或類似的模塊化構件也可以用作形成殘肢或直接配合接受腔的重量支承鑄件或模具的方式。這在需要或優選全表面支承接受腔時特別有用。直接配合接受腔可以由碳、玻璃絲、Kevlar或帶有預浸潰樹脂的復合材料制成，所述預浸潰樹脂可以在預定時間用UV、水貨其它合適手段催化。該直接配合材料和方法的其它新穎性和特定方法可以結合使用，例如可修整和可損耗的邊緣，熱量減輕和調節接受腔的能力、具有內置模塊化和可調節選項的能力，以及在選定區域具有選擇剛度的能力。該系統相對于現有技術的優點在于，其允許在接受腔變硬之前進行接受腔舒適性的靜態和動態試驗。所以，患者可以嘗試使接受腔配合直接配合材料在適當位置以及模塊化構件支撐和控制直接配合材料在適當部位的配合，然后如果患者覺得任何地方不適，就可以利用模塊化方法可調節性調節接受腔。接著，在所要求的時間，可以催化直接配合接受腔。本方法剛好繼續模塊化支撐框架的優點在于，其可以允許接受腔較輕，并且體積較小，不需支撐和可調節特征。作為替換，可以在使用模塊化框架的一部分的地方、或者在使用模塊化系統的可調節性的一部分的地方以及在使用直接配合光滑和輕框架的一部分的地方使用中間范圍。
[0189]殘肢測量方案
[0190]模塊化方法可以包括掃描、攝影、鑄造、三維定點基準系統、或獲取殘肢的三維數字或物理表示的其它裝置。然后利用被截肢者的殘肢的物理或數字正確表示，制造一個或多個按用戶要求輪廓的構件，例如包括定制支柱，連接構件，可調節構件，遠端基部構件，近端邊緣構件，或任何其它構件。這些按用戶要求的構件可以利用直接制造、三維打印、疊層、注射模制或其它適合的或優選的制造或加工方法制造。在任何情況下，最終產品是按用戶要求的模塊化假肢接受腔，該模塊化假肢接受腔則直接配合到患者上。
[0191]本發明的該可選實施例提供了基于該正確表示及其它患者評估信息、例如重量和活動級別定制構件的選項，形成模塊化方法接受腔的過程增加了復雜性、時間和成本。該可選實施例對于按用戶要求配合和按用戶要求調節的預制構件不能服務患者需求的某些情況是非常理想的。也可以在復雜性、時間和成本增加不是問題的時候選擇。
[0192]按用戶要求模塊化假肢接受腔的該替換物實施例相比現有技術的優點在于，它降低了制造的復雜性，因為用于預制構件的同樣的生產技術、機器和材料可用來制造定制構件。可以作為獨立構件制造，然后組裝和調節，以滿足患者需求。該可選實施例仍然提供了模塊化方法的優點，以及提高了專業人員和患者的可調節性。由于接受腔制造之后固有的可調節性和模塊化，該模塊化方法使得更容易很好地配合假肢接受腔。
[0193]蓋子和罩子
[0194]在此提供的模塊化方法接受腔的實施例可以包括裝飾蓋子或審美罩子。該裝飾蓋子或審美罩子可以制造成連接于并適合于模塊化方法接受腔的其余部分。當用現有技術的材料制造時，該裝飾蓋子或審美罩子可能復雜，并且成本高，或者當用廉價材料制造時，可能較為簡單，并且成本低。例如，小腿形狀的預制環繞裝飾蓋子可以由顏色適合的低密度聚乙烯制成，以形成成本低、防水和耐用的方案。
[0195]先進材料和已有材料的結合
[0196]在此所述的方法、最終產品和結構的實施例可以用先進材料和生產技術和/或精密機械、包括3D打印技術制造。
[0197]其它型式可以利用新發明的和以前引入的材料、制造性能、接頭、鉸鏈、用戶可調節性、微處理器控制、自動或手動調節控制、可調節選項及其它出現技術的所希望的組合。本發明的有益效果之一以及相比現有技術的優點是，能夠利用這些出現技術和以選擇和可互換的方式制造的專用部分，然后結合到基本的模塊化假肢接受腔方法中。該模塊化系統可以更容易地結合新技術。
[0198]在此所述的方法、最終產品和結構的實施例可以用基本材料以及用可承受的、當地可以接受的方式實施的生產技術制造。這對于開展世界范圍內的應用是理想的。本發明的替換形式包括使用對于發展中國家應用來說成本低的、可以忍受的、當地可以得到的材料(例如竹子)。這特別對于發展中國家放棄修復的數以萬計的被截肢者來說是有好處的。本發明的其它方面，像容易訓練、快速展開、較小空間、較少工具等等，使本發明適用于發展中國家和救援情形。所希望的分布方法可以類似于Tom’ s Shoes系統那樣，其中對于每個模塊化方法假肢或假肢接受腔，都購買自發達國家；買不起假肢的人可以在發展中國家配裝一個。
[0199]本發明實施例的特定優點
[0200]在此所提供的發明的下列方面被理解為是有利的，特別參照當前嘗試的依賴于模制步驟或直接配合肢體接受腔方法的傳統制造過程。
[0201]1、在此所述的本發明方法實施例在所需時間和資源方面效率很高。本發明的這些方法使之在任何經濟上都非常實惠，但在資源受限的環境中提高了相關性。
[0202]2、本發明的實施例空間占用小，交付按用戶要求配合的接受腔的機器少。這些優點在緊急救援情形中特別相關，在緊急救援情形，天災或人禍之后基礎設施還有待于重建。
[0203]3、本發明實施例提供了可調節性特征，所述可調節性特征擴展到與雙殼配置、伸縮特征或圓周纏繞結構相關的性能之外。特別是，接受腔的可調節性可組裝用于匹配患者隨時間變化的需求的改變壓力分配特性。
[0204]4、本發明的實施例為殘肢接受腔提供了調節以便適應殘肢中的體積波動的性能，并可高度改變以適應不同肢尺寸和形狀。這是由于可選擇和組裝獨立構件以滿足各個被截肢者的需求。因此，所選擇構件的角度和輪廓可定向和組裝以滿足實際上任何被截肢者的需求。
[0205]5、本發明實施例需要較為簡單的訓練就可以成功交付和后續使用。該方法還具有較低程度的復雜性，受訓保健專業人員為了制造和配合被截肢者而需要做的復雜程度較低。
[0206]6、本發明實施例有利地提供了增強的散熱和散逸所排出濕氣以及環境濕氣的能力。
[0207]7、本發明實施例可高度適應或兼容實現假肢的懸掛的任何給定或傳統機構。
[0208]8、本發明實施例，如制造殘肢接受腔的方法，不一定需要電能來實施。
[0209]9、本發明實施例有利地能夠利用傳統的和新的材料、接頭、鉸鏈、用戶可調節性、微處理器控制、自動或手動調節控制和可調節選項的所希望的組合。專用部分可以以選定的和可互換的方式制造，以比當前設計更容易制造。
[0210]10、相比假肢接受腔和整個組裝的可操作性，本發明實施例允許用戶具有有關可調節性、維修及其它用戶可控性的權力和控制，這可能是適合的。
[0211]11、本發明實施例提供了使產品在被截肢者上得到試用配合以及通過適應每一試用配合而進行改變的快速路線。
[0212]12、本發明實施例具有模塊化組裝方面，其允許它適應出現的外科手術、生物學和技術進步并與之一起很好地工作，正如植入和骨集成裝置所代表的技術。
[0213]13、本發明實施例由于制造時間短，讓出了可利用時間，可用于護理、使用和后續使用上的訓練、治療以及指令。通過允許更多的時間去解決這些目標，正面影響了患者成果O
[0214]14、本發明實施例允許各種類型的接受腔形狀和用于壓力場分布的各種選擇方案以及隨患者變化而變化的模塊化和可調節能力。
[0215]15、本發明實施例可以利用CAD/CAM技術、掃描和成像技術、其它形狀采集技術以及3D打印及其它制造技術。
[0216]16、本發明實施例，不存在模具有關的步驟，并且制造時間極少，因此提供了在其預定重量支承狀態下測試假肢的能力。
[0217]圖示的實施例
[0218]圖1是在已經選擇模塊化構件并組裝、形成、調節以套在個體殘肢上之后的右上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔的示例的透視圖。圖1的零件I是專門為用于已經直接形成以匹配個體殘肢之后的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的近端邊的前中方面制造和設計的近端邊緣構件的示例。零件2是專門為用于已經直接形成以匹配個體殘肢之后的近端邊的坐骨方面制造和設計的近端邊緣構件的示例，其中其設計和制造成能夠形成接受腔坐骨容器。零件3是直接形成以匹配個體殘肢之后的環繞帶的示例。該特定示例是在形成到個體殘肢之后的環繞帶的半隆起和可成型的凸伸縮構件。環繞帶的該特別示例是設計成能夠由旋轉張緊機構1 2和貫穿環繞帶3內部的內張緊索攬實現手動上緊或松開的環繞帶。零件4是已經直接形成到個體殘肢之后的環繞帶的半隆起和可成型的凹伸縮部分的示例。零件5是已經直接形成到個體殘肢之后的支柱的內表面的示例。該內表面具有匹配個體需求的適合材料、例如用于懸掛和減震的硅酮墊以及側向濕氣芯吸材料。零件6是直接形成以匹配個體殘肢之后的第二環繞帶的示例。該示例中第二環繞帶的添加，提高了接受腔強度和用于高活動個體的可調節性強度。零件7是已經直接形成以仿形個體殘肢之后的支柱的內表面的示例。零件8是已經直接形成以配合個體殘肢之后的遠端杯構件的示例。零件9是用于支柱伸縮機構10的定位螺釘的示例，所述定位螺釘用來定位支柱的預定高度，其中支柱的該高度可以調節以匹配個人殘肢需求。零件13是專門為用于已經直接形成以匹配個體殘肢之后的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的近端邊的后方面制造和設計的近端邊緣構件的兩個示例。
[0219]圖2是在已經選擇模塊化構件并組裝、模制之后、但在它直接模制和調節以套在個體殘肢上之前的右上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔的示例的透視圖。圖2的零件14示出了專門為用于已經直接形成以匹配個體殘肢之前的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的近端邊的后方面制造和設計的近端邊緣構件的兩個示例。零件15是專門為用于已經直接形成以匹配個體殘肢之前的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的近端邊的坐骨方面制造和設計的近端邊緣構件的示例。零件22是直接形成以匹配個體殘肢之前的環繞帶的示例。該特定部分是在形成到個體殘肢之前的環繞帶的半隆起和可成型的凹伸縮構件的示例。環繞帶的該示例是設計成能夠由旋轉張緊機構12和貫穿可成型的凸伸縮構件23和凹伸縮構件22并連接于張緊機構的環繞帶。零件18是已經直接形成以匹配個體殘肢之前的處于預制形式的支柱的示例。零件19是已經直接形成以匹配個體殘肢之前的處于預制形式的遠端杯的示例。零件20是支柱的遠端部的示例，其中，該特別支柱類型具有在已組裝的遠端附連構件21上連接的金屬基部。支柱20的該特定類型的遠端部分設計成在角度上可調節，由此，可安裝到遠端附連構件21上，并直接成型到個體上。支柱20的該遠端部分與已組裝的遠端附連構件21之間的兼容和可調節關系也是整個模塊化假肢接受腔如何設計以便從專用構件存貨中選擇出來以定制匹配最終用戶需求的特定專用構件在需要適合時彼此兼容和/或可調節的示例。零件24是已經直接形成以匹配個體殘肢的輪廓和/或為個體殘肢切割適合長度之前的支柱的內表面的示例。支柱構件24的該內表面包括諸如硅酮的減震材料以及包括側向芯吸濕氣通道。像其它支柱表面一樣，這些表面材料設計成方便更換，以便提供能夠天界提供對最終用戶有好處的特定性能或屬性的材料或部件的簡單方法。零件25是專門為用于已經直接形成以匹配個體殘肢之前的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的近端邊的前側向方面制造和設計的近端邊緣構件的示例。
[0220]圖3是分解的右上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔的正面橫截面視圖。該實施例提供了帶有微處理器控制的環繞張緊構件、能夠環繞玻璃絲鑄造帶的外部T型螺母、或以直接成型且成本低的方式增大壓力分配區域的類似裝置，以及還提供附連裝飾蓋子的部位。圖3的零件15是專門為用于已經組裝之前以及直接形成以匹配個體殘肢之前的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的近端邊的坐骨方面制造和設計的近端邊緣構件的示例。零件27是近端邊緣構件15的插入構件的示例，其中插入構件制造和設計成與支柱18的遠端邊接收器28的插入構件相適合。在支柱的近端方面安裝近端邊緣構件的具體機構是可以改變的，但是該示例舉例說明近端邊緣構件制造和設計成能夠安裝到支柱的遠端方面上。零件22是直接形成以匹配個體殘肢之前的環繞帶的示例。該特定部分是在形成到個體殘肢之前的環繞帶的半隆起和可成型的凹伸縮構件的示例。環繞帶的該示例是設計成能夠由張緊機構12和貫穿可成型的凸伸縮構件23和凹伸縮構件22并連接于張緊機構的環繞帶。零件29是T 型螺母的示例，其安裝到支柱18的外部，作為允許便于附連裝飾蓋子、張緊系統、環繞環的裝置，和/或作為允許支柱得到結構增強以及通過用直接成型的鑄造帶或其它可適用裝置圓周纏繞在支柱外表面周圍的外表面支承接口增大其表面面積的裝置，所述其它可適用裝置用于為支柱增大重量支承表面面積或全表面支承添加，使得圓周纏繞通過在鑄造帶變硬之后向下研磨鑄造帶至T型螺母可以容易地固定到支柱上，然后將圓形螺栓擰緊到T型螺母上，或用于附連其它有益構件。零件20是支柱的遠端部的示例，其中，該特別支柱類型具有在已組裝的遠端附連構件21上連接的金屬基部。支柱20的該特定類型的遠端部分設計成在角度上可調節，由此，可安裝到遠端附連構件21上，并直接成型到個體上。零件30是由此形成的已組裝遠端附連構件21的遠端部件的示例，其中，由此形成的已組裝遠端附連構件21的遠端部件制造和設計成，使其具有用于提供與由此形成的已組裝遠端附連構件21的近端部件37的鋸齒狀通道31連結在一起的鋸齒狀通道31，以便在預定部位和角度接收并附連支柱20的遠端方面，以及使其具有用于容納標準內骨骼對準部件和濕氣抽空通道和/或懸掛通道33的鉆孔。零件32是遠端附連螺栓的示例，其用來將模塊化對準機構與由此形成的已組裝遠端附連構件21的近端和遠端部件連結在一起。零件33是濕氣抽空通道和/或懸掛通道的示例，其結合于已組裝遠端附連構件21、遠端杯、末端墊、柔性襯墊和/或其它遠端構件，以便允許模塊化假肢接受腔與已有的懸掛方法兼容，例如梭鎖和濕氣管理，以及允許用于懸掛和濕氣管理的裝置的專用構件，本發明人目前著手做這方面，例如帶有氣封、單向閥和專用濕氣通道的專用鎖定機構。零件34是用來將遠端杯與已組裝遠端附連構件21連結在一起的附連螺栓的示例。零件35是適合通常使用的內骨骼修復對準系統的模塊化對準部件的示例。零件37是由此形成的已組裝遠端附連構件21的近端部件的示例，其中，由此形成的已組裝遠端附連構件21的該近端部件制造和設計成用于在預定部位和角度接收并附連支柱20的遠端方面，以及具有用于容納標準內骨骼對準部件、遠端杯和濕氣抽空通道和/或懸掛通道33的鉆孔和螺紋孔(tappedholes)。零件38是在其已經形成到殘肢的遠端之前的帶有濕氣抽空通道和/或懸掛通道33的預制直接成型遠端墊的示例，使得其仿形肢的遠端，以免皮膚刺激，并為個體用戶殘肢提供減震。零件19是已經直接形成以匹配個體殘肢之前的遠端杯的示例。零件10是支柱伸縮機構的示例，其中支柱的該高度可以調節以匹配個人需求。
[0221]圖4是圖3分解示出的上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔在組裝后的正面橫截面視圖，其包括已組裝并形成到個體殘肢上之后的全表面支承柔性襯墊。圖4中的零件39是用于直接成型的全表面支承柔性襯墊44的直接成型的纏繞縱向構件的可調節接縫的示例，其允許直接成型的全表面支承柔性襯墊44的纏繞型縱向構件纏繞在肢的縱向方面周圍，并在用于直接成型的全表面支承柔性襯墊47的遠端杯構件已經形成之后密封用于個體殘肢的適當圓周的重疊處。零件44表示在已直接形成以匹配個體殘肢的尺寸和輪廓之后的已組裝直接成型全表面支承柔性襯墊的整體。制造和設計該直接成型的纏繞型縱向構件，由于便利的纏繞配合方法而提供了其可以容納較寬陣列的肢形狀和尺寸的優點。零件40是在其已被修整以匹配殘肢長度和個體殘肢的功能需求之后以及在非研磨滾壓邊緣已經結合到近端修整線40之后的用于直接成型的全表面支承柔性襯墊44的直接成型的纏繞型縱向構件的近端修整線的示例。零件42是用于在已經直接形成到個體殘肢上之后的直接成型的全表面支承柔性襯墊44的直接成型的纏繞型縱向構件的內外密封構件的示例，其中內外密封構件42參與殘肢的懸掛。零件43是用于在已經選擇模塊化接受腔構件并組裝、然后直接形成以匹配個體需求和個體殘肢需求之后的已組裝模塊化假肢接受腔的示例，其中，圖3已經以分解圖示出了模塊化假肢接受腔的逐一選擇的模塊化接受腔構件，并逐一命名。零件45是用于直接成型的全表面支承柔性襯墊44的直接成型的纏繞型縱向構件的遠端密封構件，其中，在直接形成以配合個體殘肢之后，遠端密封允許用于直接成型的全表面支承柔性襯墊44的直接成型的纏繞型縱向構件附連于用于直接成型的全表面支承柔性襯墊47的直接成型的遠端杯構件并與之形成氣密密封。零件48是直接成型的遠端杯構件47的直接成型的遠端墊，其制造和設計成包括用于通過允許預填充空氣、泡沫和/或其它可適用的成分來借助于排出閥抽空密封腔而直接形成到個體殘肢上的裝置，端墊被壓靠到殘肢的遠端上，以便直接成型。如果殘肢的遠端變小，空氣、泡沫或其它可適用的材料被允許被動地通過排出閥再次進入直接成型的遠端墊48的密封腔，或者用可適用的成分注射，直到其接觸被截肢者的殘肢的遠端。所以，直接成型的遠端墊的這個示例不僅定制成型到個體殘肢的遠端上，而且當個體的肢隨時間而變時，也是能夠隨個體而變的定制端墊。零件49是已裝入并組裝的鋸齒狀通道的示例，支柱的遠端部分以預定偏離角置于該已裝入和組裝的鋸齒狀通道49中。零件21是已組裝遠端附連構件的示例，其中，這里所示的遠端附連構件制造和設計成能夠以這樣的方式組裝，即期能夠接收并可靠地安裝支柱的遠端方面以及遠端杯和模塊化對準部件。零件52是微處理器單元、聯接在其它獨立傳感器和微處理器之間的通訊裝置、和內部傳感器的示例，其中，其與一旋轉張緊機構12連結。該微處理器單元和附連的傳感器和通訊裝置52允許收集數據、通訊數據并解釋數據，這提供了借助于旋轉張緊機構12自動控制接受腔上緊和松開以及協調位于模塊化假肢接受腔的其它地方或諸如膝蓋、腳、肘、和/或手的遠端部件內的其它微處理器和/或傳感器的能力。與位于模塊化假肢接受腔上的一個或多個其它微處理器或傳感器的這種通訊提供了在模塊化假肢接受腔的不同部分內部協調上緊、松開或其它壓力分配變化裝置的能力，例如直接折疊的柔性襯墊44和側面安裝的棘輪系索懸掛機構64。模塊化假肢接受腔自動上緊、松開或其它改變其壓力分配并以協調不同方面的方式進行該工作的能力允許模塊化假肢接受腔和直接成型的柔性襯墊44自動改變其壓力分配，以匹配用戶對特定活動、例如坐或跑的偏愛。雖然該特別示例利用旋轉張緊單元12和張緊纜索53作為壓力分配改變裝置，但是也可以利用其它壓力分配改變裝置來改變壓力分配，例如相變材料、流變磁流體材料、棘輪裝置、皮帶輪系統、通過施加熱量或電流改造或改變材料性能、和/或其它可適用裝置。零件54是濕氣抽空通道和/或懸掛通道的示例，其結合到直接成型的遠端杯構件47和直接成型的遠端墊48中，以允許模塊化假肢接受腔與已有的懸掛方法兼容，例如梭鎖和濕氣管理，以及允許專用模塊化接受腔構件提供懸掛和/或濕氣管理的裝置。零件55是可用于排出空氣或流體的排出閥的示例，所述排出閥集成在濕氣抽空通道和/或懸掛通道54中。零件57是實現提升真空系統的使用的閥或端口的示例。零件58是用于側面安裝的棘輪系索懸掛機構64的拉索的示例。零件59是用于側面安裝的棘輪系索懸掛機構64的棘輪齒/突片的示例。零件60是用于側面安裝的棘輪系索懸掛機構64、傳感器和帶有微處理器52和/或其它微處理器的通訊裝置的微處理器控制的鎖定機構的安放單元的示例。零件62是用于側面安裝的棘輪系索懸掛機構64的鎖定機構的手動釋放按鈕的示例。零件63表示接受腔出口，接受腔出口允許棘輪系索退出模塊化假肢接受腔，進給到微處理器控制的鎖定機構60中。零件64表示整個側面安裝的棘輪系索懸掛機構，并特別指示了側面安裝的棘輪系索懸掛機構64粘結到直接成型的全表面支承柔性襯墊44上的地方。
[0222]圖5是在已經選擇模塊化構件并組裝、模制之后、但在它直接模制和調節以套在個體殘肢上之前的右上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔的示例的俯視圖。這視角給出了沒有微處理器控制的環繞張緊構件的清晰視圖。該圖中的零件26是加熱盤管的示例，為臨時或永久地改變支柱的性能，所述加熱盤管嵌入到支柱中，以便允許電流流過加熱盤管26。零件14示出了專門為用于已經直接形成以匹配個體殘肢之前的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的近端邊的后方面制造和設計的近端邊緣構件的兩個示例。零件15是專門為用于已經直接形成以匹配個體殘肢之前的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的近端邊的坐骨方面制造和設計的近端邊緣構件的示例，其中，其設計和制造成能夠直接形成坐骨容器。零件19是已經直接形成以匹配個體殘肢之前的處于預制形式的遠端杯的示例。零件22是直接形成以匹配個體殘肢之前的環繞帶的示例。該特定部分是在形成到個體殘肢之前的環繞帶的半隆起和可成型的凹伸縮構件的示例。零件23是已經直接形成到個體殘肢之前的環繞帶22的半隆起和可直接成型的凸伸縮構件的示例。零件24是已經直接形成以匹配個體殘肢的輪廓和/或為個體殘肢切割適合長度之前的支柱的內表面的示例。支柱構件24的該內表面包括諸如硅酮的減震材料以及包括側向芯吸濕氣通道。與其它模塊化表面材料添加一樣，這些表面材料設計成方便更換，以便提供能夠天界提供對最終用戶有好處的特定性能或屬性的材料或部件的簡單方法。零件25是專門為用于已經直接形成以匹配個體殘肢之前的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的近端邊的前側向方面制造和設計的近端邊緣構件的示例。零件38是在其已經形成到殘肢的遠端之前的帶有濕氣抽空通道和/或懸掛通道33的預制直接成型遠端墊的示例，使得其仿形肢的遠端，以免皮膚刺激，并為個體用戶殘肢提供減震。
[0223]圖6是下膝蓋(經脛骨)假肢接受腔的示例的透視圖。該圖中的零件65是經脛骨的模塊化接受腔的近端中邊緣構件的示例。該圖中的零件67是用于經脛骨的模塊化接受腔的遠端基部構件中的遠端脛骨的釋放切口的示例。零件66是位于中間支柱構件與近端邊緣構件65之間的連結構件，其允許通過利用滑動和楔入進行高度和角度調節。零件70是遠端杯附連機構的可調節支柱。零件35是標準可對準模塊化金字塔形連接件，其制成為附連于遠端杯69。零件72是棘輪可調節構件。零件73是接受腔的后支柱構件的外擴方面，其特別設計成允許膝蓋活動范圍。
[0224]圖7是上肘(經肱骨)假肢的示例的透視圖。零件78和79分別是假肢的肱骨和前臂部分，它們連接于模塊化接受腔。零件74是可用來調節接受腔的前后配合的滑動接頭。注意圖7中的支柱32與圖8中的可調節伸縮支柱85之間的區別，舉例說明包括支柱構件85的選項,支柱構件85可通過伸縮支柱75調節長度,伸縮支柱75可以按一定長度切害I]，然后固定長度。零件77是用于將支柱75附連于遠端杯80的可調節附連構件。零件82是橫支柱構件，其在相對于切斷肱骨的長軸線的水平方向上附連于該模塊化假肢接受腔的兩個前支柱，以便最優化切斷肱骨屈曲時的生物力學控制。
[0225]圖8是如圖7所示的同一假肢接受腔的透視圖，圖7的近端邊緣構件83已被模制并修整而形成圖8的已成型并修整的近端邊緣構件83，以便允許擴大運動范圍。此外，圖8示出了圖7中的模塊化接受腔的示例，其中，水平定向的調節構件84的添加通過用以上緊或松開所包括的伸縮支柱85的近端邊和近端方面的裝置提供了更大的用戶可調節性。同圖7的模塊化接受腔相比，支柱附連機構87也添加了可調節近端邊，用于提高可調節性。因此，與圖7相比，圖8提供了模塊化接受腔構件如何添加、改變和/或調節以適應各個被截肢者的需求的示例。
[0226]圖9是在已經形成到個體殘肢上之后的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的示例的透視圖，該特定示例具有在支柱構件上的切口，所述切口允許一環繞帶齊平地承坐。零件95示出了在支柱構件94中的切口，所述切口允許環繞帶88齊平就坐。環繞帶88充當用于模塊化假肢接受腔的近端邊的調節構件/張緊構件。零件89示出了用于接受腔的側后部分的近端邊緣構件。零件92示出了將支柱附連于遠端杯93的可調節附連構件。零件90示出了專用于形成坐骨重量支承座的近端邊緣構件。
[0227]圖10是在已經形成到個體殘肢上之后的上膝蓋(經大腿骨)模塊化假肢接受腔的示例的透視圖。零件102是將支柱構件103附連于遠端杯100的可調節附連構件。零件97是設計并直接模制到用戶上用于近端邊的前中區域的近端邊緣構件。零件98是特別設計并直接模制到用戶上以適應用戶殘肢的坐骨容納控制的近端邊緣構件。零件99是連接坐骨容納近端邊緣構件98和前中近端邊緣構件97的不可調近端邊緣構件。
[0228]圖11是本發明的假肢接受腔的示例的透視圖。該附圖是圖10中所示的同一右上膝蓋接受腔的示例，只是該圖中的不可調近端邊緣構件已經替換為可調節近端邊緣構件105和105。零件107示出了將支柱連接于遠端杯的附連可調節附連構件的替換裝置，其中，使用了可移除的開槽螺栓。
[0229]圖12是本發明的假肢接受腔的示例的透視圖。該圖是下肘接受腔的示例，或者稱為經橈骨假肢接受腔。零件84是近端邊緣構件109上的調節狹槽，所述調節狹槽允許近端邊緣構件109可調。近端邊緣構件109還具有用于用作支撐和懸掛裝置的可調節踝上夾緊的裝置。零件110是直接成型的全接觸柔性襯墊，其內部配合到支柱和近端邊緣構件上，并與殘肢對接以提高壓力分配。零件115是可調節附連構件。零件112是定位螺釘，其用作位于支柱與近端邊緣構件之間的附連裝置。零件113是遠端杯，零件114是遠端附連構件。
[0230]圖13是Symes (踝關節脫節接受腔)模塊化假肢接受腔的遠端杯的高級視圖，這在圖14的側視圖中也可看到。零件118是遠端杯的釋放輪廓區域，零件117是遠端杯中的壓縮輪廓。這些是表示所有構件輪廓為特定應用特別設計的示例。零件116是內置于遠端杯的濕氣抽空通道。
[0231]圖14是Symes假肢接受腔(踝關節脫節接受腔)的側視圖，特別示出了帶有角度變化選擇的高度可調構件。該附圖是在已經選擇模塊化構件并組裝、模制和調節以套在個體殘肢上的左Symes接受腔、或者被稱為踝關節切斷假肢接受腔的示例。零件128是帶有角度變化選擇的高度可調構件。零件126是遠端推入抽吸接受腔遠端硅酮杯。零件125是鎖定在遠端硅酮杯126中的定位螺釘。零件122是用于被截肢者的殘肢上的腓骨頭(未示出)的防護部。零件129是設計并模制到被截肢者的殘肢上用于近端邊的中間近端方面的近端邊緣構件。零件119是設計并模制到被截肢者的殘肢上用于近端邊的膝蓋骨腱區域的近端邊緣構件。零件120是設計并模制到被截肢者的殘肢上用于近端邊的側向近端方面的近端邊緣構件。零件123是可調節附連構件。零件124是遠端附連構件。零件129是用于接受腔的中間方面的近端邊緣構件。零件127是形成并用于該假肢接受腔的中間縱向軸線方面的支柱。
[0232]圖15是上膝蓋(經大腿骨)接受腔的透視圖，示出了帶有可調部分的近端邊以及坐骨支座延長部的細節。該透視圖舉例說明了使用和選擇不同構件以匹配個體需求的時機。可調節環繞帶133可用于提供可調節近端邊，或者可以選擇固定近端邊130。零件132是用可調節螺釘124緊固的坐骨座延長部，其包括減震硅酮墊。零件135是通過附連裝置134和137固定于支柱的橫向聯接構件，其連接在兩個支柱之間，用于增加強度和生物力學控制。可調節環繞帶133是設計成允許張緊/調節近端邊緣構件的近端邊緣構件。零件128是用于所添加的橫向聯接構件135的定位螺釘。零件138示出了支柱的近端方面的連結機構，其接收可調節環繞帶133，并允許與被截肢者的殘肢齊平地附連。
[0233]圖16是上膝蓋(經大腿骨)假肢接受腔的遠端部分的透視圖，示出了有關集成懸掛機構、模塊化對準特征和可定位鉸鏈的細節。圖16示出了集成的懸掛方法的能力，例如零件144，其是用于懸掛拉袋的出口構件，還示出了安裝吸入閥的部位。圖16還示出了可以集成到本發明的模塊化假肢接受腔中以匹配患者需求的附加特征，例如可調節對準機構143和可調節、可定位的鉸鏈139、142和147 (可固定在預定位置上)。零件140是支柱。零件145是用作將可調節、可定位的鉸鏈147附連于遠端杯的裝置的螺栓。
[0234] 圖17和18是為特定用途制造和設計的特定、專用、模塊化、可調節的連接構件的側向橫截面視圖，所述連接構件可用于在此所述的模塊化假肢接受腔和方法。
[0235]圖17示出了模塊化可調節接頭和鉸鏈選項的側向橫截面視圖，示出了可以移除或更換利用楔子的選項，以改變所希望的角度。該圖中的零件150示出了可以被移除并被替換以改變支柱148相對于遠端杯149的預定偏離角的楔子,其通過附連鉚釘149固定于適當位置。
[0236]圖18示出了帶定位螺釘、鉸鏈蓋子和支柱楔子的鉸鏈。圖18示出了帶定位螺釘160和鉸鏈蓋子158的鉸鏈162。另外，圖18還示出了在支柱156本身上添加楔子154或填充墊154的能力。
[0237]圖19是可以用于假肢接受腔的模塊化調節接頭棘輪選項的高級透視圖。零件194是咬合到保持狹槽195中的鎖定釋放桿。其它標記零件如下:190是使用戶在棘輪上張緊的裝置，192是鎖定釋放桿194旋轉所繞的軸線，196是具有可以咬合到鎖定釋放桿194中的保持狹槽195的棘齒皮帶的部分，198是連接于196的棘齒皮帶的部分，該部分不具有保持狹槽195，但可以傳遞或保持用于棘齒系統的張力。圖16示出了定位螺釘174，其可以改變Y形支柱166以及諸如楔子168的楔子的角度。
[0238]圖20示出了可調鉸鏈，其帶有保持器構件的額外特征，以及具有整個定位梁構件，所述定位梁構件為可以單獨放置并定位在適當位置的獨立構件。圖21示出了類似于圖20的可調節鉸鏈，其帶有保持器構件218和222的附加特征，以及具有整個定位梁構件216，所述定位梁構件216為可以單獨放置并用構件226和214定位在適當位置的獨立構件。該結構的一個優點在于，該鉸鏈可以集成到一疊層中，其中，鉸鏈的中心可以利用靠接密封片段224來無聲封堵。
[0239]圖21是包括具有微處理器控制的可調鉸鏈構件的假肢接受腔的示例的透視圖。零件250示出了用于梯形物252的微處理器和控制機構位于支柱構件246內以及支柱244的高度可調節性。近端邊緣構件238設計成允許支柱構件可調。零件242是設計成坐骨重量支承的近端邊緣構件。零件248是用于微處理器控制可調節構件的附連和安放裝置。零件254是調節皮帶構件，其與可調節構件240 —起，提供了用于調節近端邊周長的裝置，這樣，最終用戶被準許手動上緊和松開自己的假肢接受腔。
[0240]圖22是包括具有微處理器控制的可調構件的假肢接受腔的一部分的示例的透視圖。與圖21的微處理機控制的鉸鏈相比，該圖示出了用于微處理器鉸鏈262的替換控制方法。該控制方法是用了在軸線268附連于支柱的液壓或氣動活塞266，以便將支柱260的角度移動到預定位置。零件264是用于微處理器和模塊化假肢接受腔的遠端構件的附連部位的安放機構。零件260是可調節高度機構。零件258是用以容納環繞環256的支柱的凹入部分。
[0241]圖23是具有卵形支柱270的假肢接受腔的示例的透視圖，所述卵形支柱270穿過接受腔延伸，并形成代表整個假肢的適合的吊架和腳系統。零件270是一支柱，其充當用于接受腔的支柱，以及繼續向下，形成腳的龍骨，從而充當對準部件和終端裝置，適合的單元也形成特定輪廓以匹配被截肢者的需求。
[0242]圖24是與圖23相同的圖示，除了其示出了具有結合到支柱278和對接構件272、276和288中的額外的調節性能的選項之外。根據個體通常經歷的容積波動大小，可能需要或多或少的可調節性。零件278是帶有集成的可調節性的支柱構件。零件286是高度調節片段。零件284、280和282示出了支柱構件的輪廓設計成直接轉變成假肢腳，以改進能量傳遞和效率。零件276是附連于支柱278內表面的對接表面墊。零件288是遠端杯。零件272是為接受腔的膝蓋骨腱區而特別設計的對接墊。零件274是用于接受腔的中間方面的近端邊緣構件。
[0243]圖25圖示的實施例類似于圖23，除了它表現為帶有存在具有用裝飾蓋子或罩子288覆蓋整個模塊化假肢的選項的概要之外。這種裝飾蓋子或罩子288可以由各種材料制成的，并可以實現各種目標，例如保持內部分或僅僅提供時髦美學。蓋子或罩子288由于定制或預制添加而制造。
[0244]圖26是預制繞回裝飾蓋子290的透視圖。該示例可以由薄、輕、防水和低成本的材料制成，例如聚乙烯，并且可以容易地纏繞、修整或固定到到已完成的假肢上。
[0245]圖27是卵形支柱294和300、Y型連接節點構件298、近端邊緣構件292和近端邊連接件296的透視圖。這些構件組成模塊化構件的假想示例，可以選擇和利用這些模塊化構件，用于經脛骨假肢的側向近端方面。
[0246]圖28是卵形支柱構件的透視圖。零件306是為舒適的重量分布而設計的凸表面，示出了避免任何尖銳邊緣的圓形端308。根據需要，零件302是中空的、實心的或填充的芯部。
[0247]圖29是帶有輪廓和橫向平面旋轉304的卵形支柱構件304的透視圖。可調節性可以來自所使用的材料和/或來自機械結構，并可以保持柔性或設定成剛性。
[0248]圖30是帶有輪廓和調節對接構件310的卵形支柱構件304的側向透視圖。零件314是可用來上緊或松開對接構件310的壓縮的定位螺釘的示例。定位螺釘314的入口 312允許用戶或專業人員容易調節。諸如該入口 312的模塊化和可調節接口構件可以應用于接受腔的不同構件，并且可以用于各種模塊化方法接受腔中，也可以用于上述的其它應用中，例如，器械矯形學，機器人，和外骨骼應用。
[0249]圖31是流程圖，示出了涉及依照本發明通過用于配合模塊化假肢接受腔的方法為個體提供假肢的步驟的示例。在該示例的步驟I中，進行截除個體的評估，其中，所述評估包括引導本領域受訓人員能夠確定活動級別以及收集截除個體日常生活的通常和預定動作。該信息在保證模塊化假肢接受腔用反映個體活動級別的部件進行組裝并促進個體執行或旨在執行的特定任務和活動上是很重要的。步驟2包括:稱重個體，并在個體殘肢的活動范圍內的選定位置測量個體殘肢的尺寸和形狀。步驟2的執行是為了通過殘肢活動范圍內的不同位置建立殘肢的尺寸和輪廓。對個體稱重，是因為對于個體的重量和活動級別來說，選定模塊化接受腔構件的重量比率足夠高是很重要的。其它評估參數包括:手肌力試驗，活動范圍，皮膚情況，健康歷史，變應性，殘肢敏感區域或方面，期望和關注，裝飾偏愛，治療歷史和計劃，心理健康，生活條件，以及其它適合的評估參數。在步驟3中，根據其對步驟I和2中進行的評估、測量和觀察的適應情況，從模塊化部件存貨中選擇接受腔構件，其中，部件存貨是按照截除程度分開的存貨，其可以包括長度、寬度、輪廓、柔性、彈性模量、硬度、可成形性、再成形性、可調節性方面的變化以及其它變化。例如，當配合經橈骨截除的個體時，應參考專用于經橈骨程度截除的模塊化假肢部件成套用具，其中，該成套用具包括根據強度確定的各種寬度和重量額定值的支柱，各種直徑的遠端杯和各種近端邊型式。在步驟4中，以反映在評估步驟I和2期間已了解的個體的那種方式，組裝為個體選擇的模塊化構件。例如，兩個不同的個體可以被指示相同的模塊化假肢接受腔部件，但是需要這些部件的不同組裝，來表現他們肢輪廓的區別，這樣，一個個體的肢輪廓更逐步，而另一個個體更急劇。在步驟5中，將接受腔連接于假肢的遠端部件。在本發明的遠端部件集成到與圖23-25所示的模塊化接受腔構件同一個粘結單元的型式中，可以省去該步驟。在步驟6中，已組裝模塊化假肢接受腔試著直接套在殘肢上，作為“測試”配合，其中，這被認為是“測試”，是因為可能需要調整和改變，以最優化個體的配合和生物力學控制。步驟6的這種“測試”配合可以是靜態配合(肢不運動)或動態配合(肢在運動以及靜止狀態測試)，這取決于測試配合的程度以及帶有該測試配合接受腔的個體的能力。在步驟7中，用熱障保護肢。該步驟適用于采用直接成型技術在隨后步驟中在個體殘肢上直接模制接受腔構件的時候，所述直接成型技術是發熱或熱成型。熱障可用作預防措施，即使材料在熱成型期間直接靠在皮膚上也是安全的。在步驟8中，包括在模塊化假肢接受腔中的一個或多個構件直接成形在個體的殘肢上，其中，直接配合過程可以包括:來自一個或多個模制輔助裝置的正壓或負壓，使用專用夾具，計算機輔助，其它輔助裝置，和/或用手在個體殘肢上手動形成構件。例如，可使用纏繞和密封抽吸的模制構件，其可以纏繞并密封多種不同的個體并且是透明的，這樣，本領域受訓人員仍然可以用手在模制構件上手動影響模制形狀。在步驟9中，完成并動態使用模塊化假肢接受腔，同時進一步評估，確定模塊化假肢接受腔或假肢整體上所需的任何改變。可以通過本領域的方法和/或借助于計算機分析，人工進行假肢配合和功能的評估，計算機分析可以包括臨時插入在接受腔中的力傳感器或永久集成的力傳感器。步驟10表示開始保證個體在維護假肢、適度使用假肢以及假肢的必要后續工作中訓練個體。該訓練可以包括與其它保健專業人員例如物理和職業治療專家的轉診或國內合作，以幫助個體的訓練和康復。
[0250]所包含的上述說明介紹了優選實施例的操作，但這并不意味著限制本發明的保護范圍。本發明的保護范圍僅由所附的權利要求限定。根據以上的討論，對本領域技術人員來說，很多變型都是顯而易見的，這些變型仍然被涵蓋在本發明的實質和保護范圍中。
【權利要求】
1.一種模塊化假肢系統，所述模塊化假肢系統包括: 用于個人的下肢或上肢的殘肢的假肢接受腔，殘肢包括獨立的尺寸和解剖輪廓，假肢接受腔包括基本上配合殘肢的尺寸和輪廓的尺寸和輪廓，假肢接受腔包括來自以下三組接受腔部件中的每一組的部件的組件: a.相對于殘肢縱向布置的一個或多個支柱，每個支柱具有遠端部和近端部； b.相對于一個或多個支柱在近端布置并與這一個或多個支柱直接或間接連接的一個或多個近端邊緣構件；以及 c.設置在假肢接受腔的遠端基部處的一個或多個遠端接受腔構件， 其中，接受腔部件組中的一組或多組包括模塊化部件，所述模塊化部件包括:(I)在尺寸和/或輪廓上的變化；以及(2)允許將來自三組部件中的部件組裝在一起以形成假肢接受腔的通用連接特征。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，人參與或需要參與一定范圍的日常活動，并且其中，接受腔的尺寸和輪廓進一步在生物力學上適合于人的日常活動的環境。
3.根據權利要求1所述的系統，還包括用于模塊化部件的組中的每一組的部件存貨，其中部件可以從所述存貨中分別選擇以用于組裝成假肢接受腔。
4.根據權利要求1所述的系統，其中，來自三組模塊化部件中的每一組的模塊化部件可以是具有標準形式或基本固定的形式的預制部件、定制或定做模制的部件、有韌性的或可機械再成形的部件、包括尺寸或輪廓的可調節方面的部件、或者具有相變組分的部件中的任何一種。
5.根據權利要求4所述的系統，其中，任何模塊化部件的尺寸或形狀的任何方面均可修改以便配合殘肢的組成部分的尺寸或形狀，這樣的修改通過直接配合過程來進行。
6.根據權利要求1所述的系統，其中，假肢接受腔的尺寸或輪廓的任何一種是可調節的。
7.根據權利要求1所述的系統，其中，假肢接受腔在生物力學上適合包括:在假肢接受腔由個體穿戴時，具有以可控的方式針對殘肢分配壓力的尺寸和輪廓。
8.根據權利要求1所述的系統，其中，接受腔還包括布置用于接受腔的內部方面的柔性襯墊，這樣的內部方面包括近端邊緣構件、支柱或遠端構件中的任何一種的內部方面，其中，柔性襯墊通過在接受腔的其它構件例如支柱和近端邊緣構件沒有與殘肢形成接觸的地方與肢體對接而提高壓力分配。
9.根據權利要求8所述的系統，其中，柔性襯墊包括足夠的硬度和彈性，使柔性襯墊能夠在其表面上支持基本均勻的壓力分配。
10.根據權利要求1所述的系統，其中，接受腔還包括布置用于近端邊緣構件、支柱或遠端構件中的任何一種的接受腔的外部方面的外部重量支承表面，其中，外部重量支承表面通過在接受腔的其它構件例如支柱和近端邊緣構件沒有與殘肢形成接觸的地方與肢體對接而提高壓力分配，所述外部重量支承表面包括足夠的硬度和彈性，使所述外部重量支承表面能夠在其表面上支持基本均勻的壓力分配。
11.根據權利要求1所述的系統，其中，來自三組接受腔部件中的任何一組的部件包括濕氣管理系統。
12 .根據權利要求1所述的系統，其中，任何一個或多個模塊化假肢接受腔部件包括在長度、高度、寬度、曲率、輪廓方面、一致性、柔性、剛度、硬度、彈性模量、位置取向和角度中的任何一種的可調節方面。
13.根據權利要求1所述的系統，其中，接受腔還包括布置在任何一個模塊化假肢接受腔部件周圍并與之連接的至少一個環繞帶。
14.根據權利要求1所述的系統，還包括用于接受腔的懸掛機構，所述懸掛機構被構造并布置成支持在殘肢上維護假肢接受腔。
15.根據權利要求1所述的系統，還包括與微處理器通信的運動或位置傳感器，微處理器與在假肢接受腔的功能方面賦予可調節性的機構通信。
16.一種制造用于個人的、配合至下肢或上肢的殘肢的模塊化假肢接受腔的方法，殘肢具有獨立的尺寸和解剖輪廓，所述方法包括: 提供一組或多組模塊化假肢接受腔部件的存貨，由此組裝假肢接受腔，每個組中的部件包括:(1)在尺寸和/或輪廓上的變化；以及(2)允許將獨立的部件組裝在一起以形成假肢接受腔的通用連接特征， 從每個部件組的存貨中選擇一個或多個部件，由此組裝殘肢接受腔，在所述部件稍后組裝成假肢接受腔時，殘肢接受腔將基本上配合殘肢的獨立的尺寸和輪廓；以及 組裝從部件的組中的每一組選擇的假肢接受腔部件以形成用于殘肢的假肢接受腔。
17.根據權利要求16所述的方法，選擇假肢接受腔部件是以確定殘肢的遠端部分的尺寸和/或輪廓的方面為基礎，所述確定步驟包括用三維定點基準裝置掃描、攝影、鑄造或繪制殘肢的三維數字或實體表示的任何一種或多種。
18.根據權利要求16所述的方法，其中，選擇獨立的假肢接受腔部件包括直接配合部件以實現所組裝的接受腔的尺寸和解剖輪廓。
19.根據權利要求16所述的方法，其中，選擇獨立的假肢接受腔部件包括直接配合部件以實現在生物力學上適合用于配合人的活動的配合。
20.根據權利要求16所述的方法，還包括調節假肢接受腔的尺寸或輪廓中的任何一種。
【文檔編號】A61F2/80GK104053416SQ201280066479
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年11月13日 優先權日:2011年11月12日
【發明者】G·R·赫爾利, J·R·威廉斯 申請人:利姆創新股份有限公司