專利名稱：制造假肢凹腔的方法和裝置及由此制得的假肢凹腔的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造容納要修復的殘肢的永久假肢凹腔的方法和設備及由此制得的假肢凹腔。
現(xiàn)有技術根據(jù)現(xiàn)有技術，容納修復截肢的殘肢的假肢凹腔可以通過各種方法制造，包括塑性熱固、熱成型或其他已知的樹脂材料來獲得永久剛性假肢凹腔形狀，它容納殘肢并承受在假體和殘肢間的結構上的反作用力，并且對使用者來說殘肢沒有任何不適。這種塑性的沒有和帶有加固件的凹腔分別在1992年11月17日授權的Rasmusson和Fischl的美國專利Nos.5,163,965和1993年11月23日授權的Handal的美國專利Nos.5,263,990中公開。
根據(jù)一個眾所周知的模塑樹脂材料永久凹腔的技術，殘肢部分的凸的或陽的模子是從把套筒直接套在殘肢上模塑形成的熟石膏的凹的或陰的套筒中制得的，有時借助于一個以已知的冰島的雷克雅衛(wèi)克的ssur h.f.制造的ICECASTM系統(tǒng)為代表的壓力殼系統(tǒng)。陽模隨后被調整或根據(jù)眾所周知的技術“矯正”，來使殘肢的敏感部分減輕痛苦，并獲得與殘肢較好吻合的正確尺寸的凹腔。多個步驟的模塑和矯正過程是已知的并在假體領域的文獻和教科書中廣泛地描述。該過程是非常耗時的、昂貴的并且很大程度上取決于修復人的個人技術。
其他的在現(xiàn)有技術中描述的模塑臨時的或永久的凹腔的方法包括，明尼蘇達洲明尼那波利斯的3M公司制造的產品-SCOTCHCASTTM帶，被利用來生產一個膝下截肢病人的臨時的假肢凹腔。SCOTCHCASTTM帶在殘肢上加上管式凹腔后直接纏繞在殘肢上，并且由手工施壓直到處理成硬性的狀態(tài)來減輕膝蓋骨腱區(qū)域的痛苦，形成一個PTB桿并控制承受重量的前-后直徑(Wu等人著的SCOTCHCASTP.V.C.膝下截肢臨時假體，Bulletin of Prosthetics Research 10-36,Fall 1981,第40-45頁)。但是，這種方法沒有說明可以適用于為連續(xù)長時間使用而形成的永久性假肢凹腔。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及采用一個單一步驟的壓力鑄造技術來形成一個模塑的永久殘肢假體凹腔，使得具有內部成形的凹腔產品基本上在鑄造過程完成后就制成了。凹腔是使用一個加固的樹脂質的材料在殘肢上直接模塑的，該材料在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中是一個預成型的，預浸筒狀的預浸了可硬化而未固化或硬化的可模塑的最好是樹脂的材料的元件或繩編成的網袋或網，它與一個在凹腔模塑或固化期間與模塑材料一體化的適當?shù)募袤w連接器組裝在一起。在模塑期間可以在凹腔材料的內表面和外表面上粘接合適的襯和纖維覆蓋層，減壓彈性材料也可以在模塑過程中加入凹腔中。
凹腔模塑通過使用改進的壓力鑄造系統(tǒng)來實現(xiàn)，以便在凹腔材料硬化過程中，拉力在末端方向施加給殘肢末端。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，拉力是通過一個可以放在肢體和凹腔材料之間的殘肢上的彈性防水的吸力凹腔或套筒來施加的。已經發(fā)現(xiàn)，這種對殘肢末端施加拉力，相對于內層的骨架膨脹了軟組織并減少其徑向尺寸。在凹腔材料的壓力鑄造中施加拉力，產生了一個殘肢與凹腔間真正期望的最后或永久的吻合。所以，本發(fā)明考慮到施加給殘肢末端部分的拉力和直接在殘肢上的凹腔材料的壓力鑄造的組合，在這種拉力下使得整形師能夠在一個單一的步驟中用一種可模塑和硬化的具有必須的假體凹腔負荷承受結構特性的凹腔材料來模塑一個永久假體凹腔。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選可模塑固化凹腔材料，包括一個預浸了水固性聚異氰酸酯(polyisocyanate)型預聚物的碳纖維加固繩編制的筒狀網。該示例性的凹腔預成型組件包括一個在模塑和硬化之前與凹腔一端組裝成一體的假體連接器。
附圖簡述

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術構造的一個壓力鑄造裝置的側剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個壓力鑄造裝置的側剖視圖，其中殘肢、吸入套筒和凹腔預成型裝置處于鑄造與假體配合的殘肢套筒的位置；圖3是殘肢吸力套筒、假體連接器和帶有插入的壓力減輕裝置的凹腔預成型裝置的詳細側剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的帶有壓力測定裝置的壓力鑄造裝置的拉緊連接件的部分斷面視圖5是殘肢凹腔套筒和處于鑄造位置的預成型件交互布置的部分斷面圖；圖6是用來形成預成型的凹腔的加固網的優(yōu)選實施例的部分斷面圖；圖7是表示與假體連接件連接的預成型凹腔和覆蓋預成型凹腔的外涂層的詳細斷面圖；圖8是表示假肢凹腔和假體連接件在根據(jù)本發(fā)明鑄造和矯正預成型凹腔后的詳細斷面圖；圖9是用于本發(fā)明的壓力殼體裝置的一個壓力連接器系統(tǒng)的備選實施例的側剖視圖；圖10是圖9中沿線10-10的斷面圖；圖11是圖9中沿線11-11的斷面圖；圖12是圖9中沿線12-12的斷面圖。
本發(fā)明優(yōu)選實施例詳述根據(jù)制造用來容納假肢的殘肢凹腔的現(xiàn)有技術，陰模一般通過鑄造技術來制成，把活性的可模塑的和可硬化的或可固化的包裹物(即熟石膏帶)，在軟的未硬化的狀態(tài)時涂敷在殘肢末端部分，該包裹物通過在殘肢外的一個氣動的軟外殼或薄膜定型或硬化，在硬化(固化)后，從殘肢上去掉包裹物，由此提供一個復制了殘肢端部外形的凹腔。
接著，用凹腔作為陰模并通過最后的調整或矯正來制得殘肢末端部分的陽模，永久凹腔是通過鑄造或模塑成型在陽模外的適當可硬化的凹腔結構材料制得的。然后，對凹腔進行各種修整以使它能夠用來容納假體。
在一般的假肢凹腔組件中，永久凹腔需要與合適的硬件相配合，包括可調節(jié)的假體連接件，從而使假體和凹腔之間能夠剛性地可松開地連接。為了方便，在這里引用的這種硬件的一部分作為假體連接器，用來作為永久形成在凹腔和假體之間的末端負荷反作用連接的凹腔的末端裝置。
參見圖1，它表示了現(xiàn)有技術的一個壓力鑄造裝置10的例子，該裝置在模制殼套硬化或固化過程中，成功地支撐和壓迫加在殘肢部分上的陰模殼套，來保證陰模殼套與殘肢部分的外部形狀精確地一致。通過這樣一個鑄造系統(tǒng)，肢體的軟組織在大致整個殘肢部分的外周邊均勻施加的氣壓壓力下溫和地壓縮(避免在殘肢頂端部分加壓)。
鑄造裝置10具有一個包括一個透明的筒狀件12，一個近端蓋14和一個末端蓋16的剛性外殼。末端蓋16包括一個壓力流體進出噴嘴18，通過它壓力介質(例如壓縮空氣)可以噴射到殼筒12和安裝在殼體中的壓力薄膜或軟殼體22之間的壓力空間20。為了下面將要解釋的目的，噴嘴18也允許從壓力空間20中抽取空氣，來使壓迫薄膜22朝著殼筒12向外膨脹。
在這個例子中，壓力薄膜22包括一個以防水形式分別夾緊在夾緊環(huán)24、26和端蓋14、16之間的柔性彈性硅膠筒狀件，由此在薄膜22的外面和殼筒12的里面之間確定了一個壓力空間20(當然也在兩個端蓋14、16的里面)。
端蓋14配置成在殼筒的近端提供一個圓筒形的殘肢接受開口28，而端蓋16形成一個位于殼筒12末端的與開口28相比橫截面減小的開口30。
筒狀薄膜22是通過在該筒的近端位置徑向向外拉伸較小的硅膠筒狀薄膜并夾緊在夾緊環(huán)24中，同時薄膜通過一個在端部16中膨脹至與薄膜正常放松狀態(tài)下的直徑相近或略大的一個內部夾緊環(huán)26夾緊在端部16，從而安裝在筒狀件12中。壓力薄膜22沿整個長度保持縱向或軸向膨脹，這樣在它的組裝狀態(tài)下，它的情況大致如圖1所示，沒有皺紋或皺縮部分。
一個環(huán)狀的裝配環(huán)32通過一個緊固件34可拆卸地夾緊在端蓋14的近端，來封閉插入鑄造裝置中的殘肢與端蓋14的近端之間的空間，防止在鑄造過程中薄膜加壓時，薄膜22從殼筒12的近端吹出。為配合放在鑄造裝置中的殘肢的不同尺寸，可以制造不同尺寸的裝配環(huán)32用在鑄造裝置中。
在操作時，為了利用圖1所示的鑄造裝置來生成一個鑄造的套筒，殘肢部分首先被套在一個冰島雷克雅衛(wèi)克ssur h.f.生產的以ICEROSSTM名稱出售的硅膠套筒中。當通過扭動把套筒套在殘肢的末端時，這種類型的硅膠套筒在套筒下面末端方向溫和地拉伸殘肢的軟組織，并有效地穩(wěn)定軟組織。但是，這種拉伸基本上只是在肢體的表面發(fā)生，而不認為是施加給從硅膠套筒外部到殘肢部分同樣的或等同的膨脹。這種硅膠套筒由于它對殘肢的作用方式也被作為一個吸力凹腔，這將在下面說明。
水凝性可模塑材料，如注入膠帶或繃帶的熟石膏，在水中浸一下然后纏繞在吸力凹腔的外面，同時用手使其平滑地和殘肢端部的外形一致。然后把一個纖維套套在仍舊軟的鑄造套筒材料的外面，接著壓力鑄造裝置10恰好套在殘肢部分和鑄造材料外，這樣殘肢就通過近端開口28進入了裝置10(有時這里所述的作為鑄造裝置的殘肢容納端)。通常在殘肢插入鑄造裝置10之前，通過噴嘴18施加給壓力空間20一個抽力，使壓力薄膜從鑄造裝置的中心區(qū)域拉開來提供空間，使殘肢和鑄造材料進入中心區(qū)域。
一個隔離杯裝置(未示出)可以與壓力薄膜配合放置在殘肢末端和壓力鑄造裝置殼筒之間，來限制或避免通過壓力薄膜施加給殘肢端部壓力。一個適當?shù)膲|片裝置也可以用來保證殘肢末端和鑄造材料之間的空間，杯裝置在壓力鑄造過程中，允許肢體的軟組織的末端縱向朝著杯裝置膨脹。
壓力空間20現(xiàn)在通過噴嘴18加壓，使用從合適的規(guī)定氣源來的壓縮空氣來壓迫薄膜，使其與鑄造材料壓迫接觸并均勻壓迫圍繞殘肢的鑄造材料。殘肢的軟組織反作用于壓力，由于流體靜壓力均勻作用于殘肢的整個表面，但由于墊片杯的存在不作用于殘肢的末端。
實際上，作用在壓力鑄造裝置中壓力趨向于給鑄造裝置及其縱向離開殘肢末端的附件增加負荷，并增加殘肢從開口收回的負荷。但是，壓迫和膨脹力在薄膜22中是穩(wěn)定的，在壓力施加給鑄造材料和其包容的殘肢上時，鑄造材料可以在鑄造裝置中凝固和硬化。在該已知的過程中，外部拉力不施加給殘肢部分。
在經過足夠的時間讓鑄造套筒材料固化后，壓力空間20放氣來使鑄造套筒材料從壓力下釋放出來，并將鑄造裝置10從殘肢上去掉。再次將空間20變成負壓來將薄膜22從套筒的外表面拉開，使殘肢能比較容易地從鑄造裝置的中心區(qū)域抽出。
硬化的鑄造套筒材料現(xiàn)在呈一個陰模套筒形，并根據(jù)已知技術使用切割工具切開套筒(需要時)從殘肢上剝離得到的。套筒然后經進一步的處理，最后用該鑄造模具作為陰模來制造一個殘肢部分的陽?；蛲鼓?。凸模經進一步處理或矯正來調整模具表面至一個永久尺寸和結構，并考慮到已知的或可預料的存在于殘肢和永久凹腔之間的壓力點。一般地，考慮到殘肢末端的形狀和結構、靠近肢體表面的骨組織的存在和其它對假體來說已知的變化和結構，永久凹腔需要減壓裝置。永久或確定的凹腔是根據(jù)已知技術使用陽模形成的。
本發(fā)明著眼于在一個單一的鑄造操作步驟中形成一個永久假肢凹腔的裝置和方法，它省去了包括在現(xiàn)有技術過程中制造陰模鑄造套筒和凸模的需要及許多附加的矯正和修整工作。
更具體地講，參見圖2，已知的壓力鑄造裝置10被用來與根據(jù)本發(fā)明制造的凹腔預成型件36連接，該預成型件包括一個一體化的假體連接器38，以在模塑過程時同時施加給殘肢末端壓力和拉力，從而在一個單一的鑄造步驟中形成一個永久假體。
如圖2所示，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，殘肢40的末端首先被一個上面描述過的如ICEROSSTM的硅膠吸力套筒41覆蓋。硅膠套筒包括一個一體化的末端裝置42，在其中可以用螺絲或別的方式固定一個拉緊銷或桿44(或拉力傳遞元件)(見圖3)，來作為一個從硅膠套筒41的末端壁傳遞軸向拉力或壓力的裝置。
拉緊桿，如桿44，被用于硅膠吸力套筒，以在假肢凹腔中固定套筒，但還沒有被以下面將要說明的方式，在永久假肢凹腔壓迫鑄造過程中用來拉緊殘肢40。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選形式的凹腔預成型件36包括任何可硬化模塑組分和加固材料的適當組合，以便獲得具有必須的或希望的物理特性的永久凹腔和一個假體連接器或等同物。一個凹腔預成型件的優(yōu)選實施例包括一個從肯塔基洲Atlins&Pierce,2Braid Way,Coyington得到的產品號為WGM4,WGM5.00和WGM6.00(4,”5”和6”雙軸碳纖維套)的編織碳纖維柔性多孔或網狀套(見圖6)，預浸了明尼蘇達州明尼那波利斯的3M公司生產的I.D.No.41-3701-0524-3水固性的聚異氰酸酯(polyisocyanate)型預聚合樹脂47。該樹脂是活性的并可通過加到樹脂中的水而可塑，樹脂受潮后馬上固化成堅硬的狀態(tài)。
更具體地講，編織的碳纖維套在樹脂中預浸，以使樹脂與纖維(不包括套筒末端的假體連接器)的重量比為50％。該比率可以變化以適應不同的應用，這樣樹脂量理論上仍可使用的重量比最少約為35％，最多約為75％。
可能適用于形成預成型件36的樹脂和加固件在1985年3月5日授予Garwood等人的美國專利US No.4,502,479、1987年5月26日授予Scholz等人的美國專利US No.4,667,661和1993年7月20日授予Graf等人的美國專利US No.5,228,164中，所有這些專利都屬于3M公司；和屬于貝爾公司(德國)的1983年10月25日授予Bonin等人的美國專利US No.4,411,262中有所描述；所有這些專利在此引入并對其描述的各種形式的可用來預成型的用在所述的和權利要求中的鑄造裝置和方法的水活性polyisocyanate型樹脂和加固材料進行參考。
當然，樹脂-加固組合將以它們的儲存期(貨架壽命)以及使其結構堅硬、在實際使用中能承受壓在凹腔上的負荷的模塑和硬化特性為選擇的基礎。
預成型件36通常是以卷起的狀態(tài)包裝在密封的小袋中，通過在水中浸泡預成型件來使其變軟和變柔性。濕的預成型件可以手工套在殘肢和處理過的硅膠套的外面，在準備把殘肢、硅膠套、預成型件和它們的附件插入模塑裝置中時，還可以用手使其平滑和對殘肢部分進行初壓迫，所有這些見上文中和下文中的描述。
由于顯而易見的原因，應避免使用可塑性、貨架壽命或拉力降低的用來組成永久凹腔或預成型件36的加固材料和其他元件。
現(xiàn)在的優(yōu)選樹脂如3M No.41-3701-0524-3的組分如下材料重量百分比％1,1’-亞甲基雙(異氰酸苯) 59.00PPG725(Union Carbide的二元醇)25.03PPG425(Union Carbide的二元醇)9.92普盧蘭尼克F-108(來自BASF Wyandotte) 4.004-2-1-甲烷基-2-(4-嗎啉基)乙氧基 乙基 嗎啉(催化劑)1.342,6-DI-叔丁甲酚(丁基-p-甲酚tert-butyl-p-cresol) .48苯甲酰氯(穩(wěn)定劑) .05當浸在加固件中時，樹脂是流態(tài)的，而預成型裝置在暴露在濕氣中被激活之前，在密封袋中是相對牢固但柔軟的狀態(tài)。
編制套可以通過在假體連接器38的外表面上以適當?shù)姆绞秸郫B預成型套并固定于其上來預裝到假體連接器38上，如使用一個細繩48(見圖7)來把套筒保持在連接器38中的凹口50中。當然，任何合適的附著方式都可以用在纖維網46和連接器38之間。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，管狀形式的編織以已知的“雙軸”型進行，使管狀形式具柔性并當套管縱向拉伸時徑向地收縮。這增強了預成型模塑和固化過程中凹腔預成型裝置的模塑壓力。
本發(fā)明也致力于一種凹腔預成型材料，它由一種可以用來制造本發(fā)明的凹腔的可固化可模塑可硬化的樹脂或等同物組成，而不使用獨立的加固件或加固網，或與一個相比預浸網(pre-preg)不同形式的加固件。只要求材料在形成一個假肢凹腔的合理結構的壓迫模塑過程中是可塑的和可硬化的。
為準備優(yōu)選實施例的凹腔預成型件36以進行模塑，預成型件被浸在水中以激活樹脂并使其可以下面將要說明的方法通過手工涂敷到殘肢部分上。應該明白以上描述的凹腔預成型件36僅是示例性的，其它的樹脂或可固化(硬化)的組合物也可以用來與加固件組合來制造凹腔預成型件36。但是，最好是希望用它的附屬的假體連接器作為一個預成型預浸(pre-preg)組件，用于壓力鑄造裝置10以形成凹腔預成型件，其手動操作最少，而不是向預成型件的樹脂組合物施加激活物來激活硬化或固化，并把預成型件套在殘肢的外面以便把假體連接器放到鄰近殘肢的末端。之后，在壓力薄膜22和預成型件36之間的接觸應該是充分的，以在與殘肢40的最初接觸的壓力下模塑預成型件，同時凹腔材料硬化或固化成一個永久凹腔。在所示的例子中，最好是在殘肢軟組織和預成型件之間使用一個吸力套筒41。
所以，在如圖2所示的實施例中，一個具有附屬假體連接器38的凹腔預成型件36被放在殘肢40的末端，一個硅膠套筒41及其附屬拉伸桿44套在其上。連接器38包括一個依所使用的模塑裝置而確定是否攻螺紋的中心孔52(見圖7)，并且若希望用于部分假體連接器布置，可以包括別的孔54或別的幾何或結構特性。連接器38也可以包括任何希望的突起或齒56或其它所示的顯著的特性，來加強在模塑和永久固定凹腔過程中在連接器38區(qū)域的連接器38和預成型件36之間的搭接和固定特性。連接器38和預成型件36的樹脂在鑄造過程中密切地連接到一起。
本發(fā)明的一個重要的特性是在預成型件固化和硬化時，通過末端裝置42在凹腔預成型裝置36承受圓周壓力時給硅膠套筒41施加拉力。如上文提到的，本實施例的硅膠套筒41經常被稱為一個“吸力凹腔”，因為它以密閉不滑動的方式吸住殘肢。當與一個假肢凹腔一起使用時，這樣的套筒不僅在殘肢和凹腔之間提供了一個軟的接觸面，也防止了殘肢末端的殘肢吸取作用，這是不希望在其他形式的假肢凹腔或套筒中發(fā)生的現(xiàn)象。硅膠套筒通過保持自身由于硅膠與殘肢接觸的抓取力而與殘肢緊密而柔性地接觸，從而獲得了該效果，這防止了空氣進入套筒和殘肢之間的套筒內部。
為在鑄造裝置10的壓力模塑或鑄造過程中獲得在吸力套筒41的末端的拉緊力，一個標號58表示的拉緊連接器與壓迫鑄造裝置10一起使用。拉緊連接器58用來在凹腔預成型件36承壓期間控制拉緊桿44，防止它朝著鑄造裝置10的近端開口28滑出。為便于桿44和拉緊連接器58的嚙合，采用了一個已知的單向制動銷60，由此桿44上的突起62可以通過制動銷60向前推進而沒有朝著連接器56的方向(即遠離近端開口28的方向)的阻礙，但桿44的反向移動被阻礙和鎖定直到希望釋放桿44時。桿44通過使用可利于整形師操作的適當?shù)闹苿愉N釋放把手、桿或其它元件64來釋放。
夾具60在現(xiàn)有技術中是眾所周知的，這種元件在實踐中用于將硅膠吸力套筒，如41所示，固定到假肢裝置上以輔助殘肢進入用在假肢裝置中的凹腔中。但是，應該相信，在此之前這種夾具還沒有與在此描述的壓迫模塑或鑄造系統(tǒng)一起使用。
在圖2所示的本發(fā)明的實施例中，夾具60被一個拉緊連接器支撐裝置攜帶，該裝置包括一個筒形外框66和軸向插在外框66末端69中的一個夾具支撐塞68。塞68攜帶夾具60及其包括釋放把手64的相關機構，外框66包括可用手夠著夾具釋放把手64的開口。例如，外框66可以形成縱向延伸結構，圓周方向形成空間來為夾具機構提供一個籠式封閉，這樣釋放把手64可以通過籠式封閉的開口來操作。應該明白，在殘肢40、硅膠套筒41和凹腔預成型件36被作為一個整體放入管狀件12中后，帶有夾具60的塞68能夠簡單地插入外框66的末端69，使桿44和夾具60之間單向嚙合，如圖2所示。在這一位置，凹腔預成型件36處在鑄造位置，桿44軸向延伸穿過孔52，連接器38與凹腔預成型件36配合。
根據(jù)本發(fā)明的拉緊連接器58的外框66還包括一個力傳遞元件或一個或多個縱向移位限制器70，它在外框上形成一個或多個徑向突起以與鑄造裝置10環(huán)26的徑向面或其他相應結構嚙合，防止在鑄造期間外框相對于端蓋16至少在朝著近端蓋14的近開口28的方向軸向或縱向移動。
因此，很顯然，一旦桿44與夾具60嚙合，并且殘肢40、硅膠套筒41和凹腔預成型件36處于鑄造位置，桿44和硅膠套筒41的末端朝著鑄造裝置10的近端的移動就被桿44和夾具60之間的聯(lián)結阻礙，縱向移動由于突出部分70和固定環(huán)26之間的嚙合而鎖定。
圖2所示的實施例中的外框66的近端包括一個大致軸向延伸膨脹的螺紋74(見圖2)。根據(jù)本實施例的連接器38包括一個與拉緊連接器58的外框66的軸向膨脹螺紋74螺紋嚙合的中心孔52。在這種方式中，連接器38可以與拉緊連接器58的外框66的近端部分76保持很近的距離。
根據(jù)本實施例，在模塑過程中，硅膠套筒41的末端與連接器38的內邊或近邊之間可以保持一個空間或縫隙77?？臻g77通過在壓力鑄造裝置10的模塑過程中桿44與夾具60的嚙合來保持。
當壓力在壓縮空氣進入壓力空間20后而借助于壓力薄膜22施加給凹腔預成型件36時，壓力和反作用力負荷趨向于把壓力鑄造裝置10相對于殘肢40推向末端方向，而肢體本身保持不動。審視圖2將會注意到，鑄造裝置10在末端方向的任何移動都被拉緊連接器58和桿44之間的連接所限制。就是說，末端方向施加的對抗筒狀件12內部及其相應端蓋14,16的力將反作用于力傳遞器或移動限制器70處的拉緊連接器58，這種反作用將通過塞68傳遞給夾具60然后傳遞給桿44。接著，桿44將末端作用的力傳遞給硅膠套筒端部裝置42中，這樣硅膠套筒41有效地接收了通過桿44反作用回來的全部拉力負荷。施加給硅膠套筒41的拉力負荷反作用給殘肢40，作為當殘肢減小其全部直徑時在末端方向有效拉伸殘肢部分的末端的吸力和拉伸力，直至殘肢的軟組織能夠承受這種膨脹和尺寸減小的程度。
使用本發(fā)明的方法和本發(fā)明的鑄造裝置中的實際拉力負荷，將基于殘肢的形狀、表面波度和敏感性和組成預成型件36的結構/材料通過實驗來確定。實踐中發(fā)現(xiàn)，使用上面公開的優(yōu)選的3M水活性聚異氰酸酯(polyisocyanate)鑄造材料，以220mm汞柱壓力在壓力空間20中產生17-30kgs的拉力能夠制得滿意的永久凹腔。但是，不會引起截肢病人不適的其他的壓力和拉力負荷也可以采用。使用拉力的程度還取決于殘肢和希望的永久凹腔之間吻合的緊密程度。實踐中還發(fā)現(xiàn)在壓縮預成型裝置之前，給拉緊桿44,166預加負荷到9-12kgs的預定水平是有用的。但是，在任何情況下，通過壓縮預成型件產生的拉力應該始終超過設在拉緊桿44上的預加負荷。
在凹腔預成型件36壓縮期間，硬化對抗拉力并多少使殘肢40的殘肢部分變窄。某種程度上，對抗殘肢的壓縮力引起軸在端部方向延長，將會看到這種移動被顯著地通過伸入夾具66中的桿44吸收，這樣只要保持空間77，殘肢的末端就不會顯著地壓縮那樣長。連接器38的中心孔52和外框66的膨脹螺紋之間的螺紋連接，導致可能通過鑄造裝置10施加反作用給連接器38的末端方向的軸向負荷，這樣連接器38和拉緊連接器58一起相對于殘肢40移動。所以，由于連接器38和拉緊連接器58、鑄造裝置10的端蓋16一起有效移動，空間77保持在殘肢末端和連接器38之間，殘肢的末端不會顯著地膨脹占滿整個空間77。
當凹腔預成型件硬化時作用在其上的壓縮力和通過吸力套筒41施加在殘肢末端方向的拉力的組合結果是，形成在作為永久負荷承受凹腔前具有只需要很少或不需要進一步矯正的幾何形狀的永久假肢凹腔。
因為編制的預成型件36的加固網配置成當筒狀網拉長時徑向接觸，拉力通過拉緊連接器58施加，拉緊桿44、硅膠套筒41和凹腔預成型件36的連接器38趨向于引起預成型件36初始徑向接觸，由此當凹腔預成型件36在壓力鑄造裝置10中固化和硬化時，加強通過壓力薄膜22施加的壓力。
應注意到不是在所有的情況中都要求有空間77，根據(jù)圖5的本發(fā)明的實施例不要求這樣一個空間77也可以實現(xiàn)。
圖5所示的本發(fā)明的實施例，其中相似的附圖標記用來表示已經描述過的相應的元件，包括一個硅膠套筒41、套筒末端裝置42和具有與拉緊連接器58外框66上的夾具(未示出)相嚙合的突起62的拉緊桿44。在該實施例中，拉緊連接器58的近端壁76的軸向膨脹物78沒有螺紋，而是大致成圓筒形來與連接器38中的膨脹物78穿過的相應的圓形孔80嚙合。膨脹物78因此用來把連接器在鑄造裝置上對中。前面的實施例中的桿44延伸穿過連接器38中的軸向膨脹物78和孔80。如圖5所示，應注意到，當凹腔預成型件36、硅膠套筒41和殘肢40處于鑄造位置時，硅膠套筒41的末端將連接器38夾緊在殘肢40末端和拉緊連接器58外框66的近端壁76之間。
根據(jù)圖5所示的實施例，凹腔預成型件的鑄造或模塑是與前面在圖2中所述的方法相同的方法實現(xiàn)的，流體壓力通過壓力薄膜22施加到凹腔預成型件36的外面，由此引起在預成型件36硬化的鑄造過程中殘肢40、硅膠套筒41和預成型件36徑向壓縮和膨脹。前面的通過在凹腔預成型件固化過程中施加給殘肢壓力和拉力而獲得的有益的效果，也可以通過圖5所示的實施例獲得。
著眼于某些應用，可能希望測量或顯示桿44施加或反作用給硅膠套筒41的末端的拉力。根據(jù)圖4所示的實施例，夾具60被一個夾具和負荷單元組裝件82攜帶，該組裝件可以軸向插入到拉緊連接器58的末端開口中，在凹腔預成型件36和殘肢40在鑄造裝置中被加壓之前與桿44嚙合。該組裝件82包括一個適當?shù)牧鞲醒b置或可以通過導線86電氣動作的負荷單元84，以便測量和/或顯示在鑄造套筒36的壓力模塑過程中施加給夾具60的拉力。當然，負荷單元84可以使用任何能夠測量通過桿44對抗一個附屬于鑄造裝置的相對固定元件的力、無論膨脹或壓縮還是反作用的適當形式。負荷單元84還可以是根據(jù)現(xiàn)有技術的機械的或電動機械的操作，并布置來接收電氣信號，通過適當?shù)膶Ь€(未示出)從負荷單元84傳遞負荷信號?？梢栽O置一個用來接收負荷信號和指示負荷力(未示出)的適當?shù)闹甘酒?，來使觀察者能夠檢測通過桿44作用的對抗硅膠套筒41末端的拉力的大小。一個可以使用的示例性的負荷單元是加利福尼亞的RevereTransducers Incorporated of Cerritos公司制造的802型號二維射束傳感器(Planar Beam Sensor)，它是一個電氣應變片和射束系統(tǒng)，它可以用在一個多層裝置中來減少誤差。
人們一般希望在永久凹腔中設置減壓的柔軟區(qū)域或結構，這種減壓結構一般與根據(jù)在永久凹腔模塑過程中的現(xiàn)有技術構成的凹腔一體化。本發(fā)明提供一種技術，通過它這種減壓結構可以先于凹腔的壓力鑄造在凹腔預成型件36中一體化。如圖3所示，柔軟的硅膠皮或泡沫壓力減輕結構90或類似的材料或提供同樣功能的元件可以設置在凹腔預成型件36中，首先在硅膠套筒41的外表面包一個薄的光滑的織物內襯層92(例如，很好地紡織或編織的尼龍)，接著在襯層92的外表面包上減壓結構90。熟練的整形師根據(jù)現(xiàn)有技術會明白怎樣和在哪里必須提供減壓結構，當凹腔預成型件36硬化時，該結構90將會通過樹脂粘接到挨著凹腔36的內表面的位置，并當殘肢使用時對敏感區(qū)域提供減壓。
在減壓結構90包在襯層92上之后，凹腔預成型件36和連接器38可以包在襯層92的外面來為壓力模塑準備組裝。然后把組裝件放到壓力鑄造裝置10中，隨后當凹腔預成型件36在壓力下固化或硬化時，以一個讓拉力對抗硅膠套筒41的末端的作用方式來進行上述的鑄造過程。
一個平滑的纖維外覆層94，例如，一個精美編織的或密織的尼龍(見圖7)，將在壓縮和模塑之前包裹在凹腔預成型件36的外面，以在固化的凹腔上提供一個完美的外表。
圖8表示了一個從鑄造裝置10拿開的基本可以使用的完成永久凹腔的一部分。在預成型件36中的材料已經硬化，而且如果材料是樹脂質，則達到一個部分或完全的固化狀態(tài)，以提供一個具有一個能精確地與將使用的殘肢的外部形狀吻合的內空腔的堅硬永久凹腔。在這種情況如果需要可以進行進一步的固化步驟，這不會對凹腔的吻合產生相反的作用。
一個假體連接器或連接結構將附著在連接器38和完成的凹腔最后的外輪廓上，以便提供典型的支撐和減壓部分，一般地提供在這種永久凹腔上，尤其是在近端。
參見圖9-12，它表示了一個優(yōu)選拉緊連接器的替代實施例。這種布置允許在鑄造裝置中較短殘肢長度的調節(jié)和借助于一個夾具機構方便地與一個拉緊桿嚙合和脫離。
如圖9-12所示，一個拉緊連接器100包括一個具有一個基本光滑的內孔103的細長圓柱形件(或殼)102，一個近端104和一個末端106。如圖10和圖11所示，筒狀件102的外周邊如圖10和11所示，具有一個光滑的圓形周邊，除了模塑的或切取的以縱向和周向關系形成在筒狀件102的外圍鎖定溝槽或定位凹槽之外。每個定位溝槽109的底部是平的，如圖11所示。在周向布置的定位溝槽109之間的筒狀件102的外周邊，如標記108所示，是光滑的且縱向不間斷。
鑄造裝置的末端蓋110(不同于圖2所示的結構)設有帶內螺紋114的縱向延伸的圓柱形部分112，來接納拉緊連接器的鎖定裝置116，如圖所示，它包括與筒狀件112的內螺紋114配合的外螺紋。當拉緊連接器的鎖定裝置116如圖所示擰到端蓋中固定時，壓力薄膜118組裝到端蓋110上。根據(jù)本領域技術人員顯而易見的其他任何合適的技術，也可以采用其他的布置來把拉緊連接器的鎖定裝置116固定到端蓋110上。拉緊連接器的鎖定裝置116包括如圖9和11所示的徑向向內突起的鎖定齒120，來可選擇地與筒狀件102的定位凹槽109嚙合。拉緊連接器鎖定裝置116主要包括一個帶有不連續(xù)側壁部分的薄筒狀可撓曲管，它有彈性地偏壓和支撐齒120，由此齒120從一個正常的鎖定位置徑向向外彎曲或下垂，阻止材料從拉緊連接器鎖定位置偏移。例如，拉緊連接器鎖定裝置可以由模塑的合成樹脂如尼龍制造，它可以提供固有的彈性，來調整齒120以下面將描述的方式向外的彈性移動。
觀察圖9和11可以看出，當筒狀件的光滑外表面部分108在齒下移動引起該齒從凹槽109向外時，筒狀件102繞其縱向軸的轉動將引起與溝槽109處于鎖定位置的齒120徑向向外移位。當齒與光滑的外表面108嚙合時，只要筒狀件102不轉動，筒狀件102就可以自由地在拉緊連接器鎖定裝置中縱向移動，沒有齒120與任何凹槽109的嚙合或鎖定。輕輕轉動筒狀件102使凹槽109與齒120對齊，但允許齒120徑向向內抓取筒狀件102的外面的最近的凹槽109，由此鎖定筒狀件102阻止其相對于拉緊連接器鎖定裝置116和壓力鑄造裝置的端蓋110作進一步的縱向移動。由于凹槽109非?？拷叵喔舨贾迷谝黄穑灰雇矤罴?02產生轉動和縱向移動，就可以促進筒狀件相對于端蓋110的精確調節(jié)。凹槽的平底結構用來防止鎖定時筒狀件102的非故意轉動。
筒狀件102的長度選擇成能在鑄造裝置的端蓋110中縱向朝著遠離鑄造裝置中的殘肢和鑄造裝置中的硅膠套筒的附屬末端的方向移動，如下文中將要更全面地描述的一樣。在該實施例中，筒狀件102的長度選擇成它能在端蓋110中移動，以與附屬于一個最短的期望與模塑凹腔吻合的殘肢的拉緊桿嚙合，同時剩余足夠的長度在端蓋110的外面以允許處理筒狀件。
拉緊連接器100還包括一個與筒狀件102的近端104嚙合的近端裝置122，該近端裝置包括一個凹的圓錐形端表面123和一個中心凹腔123’。如圖9所示，一個縱向延伸的中心孔穿過該末端裝置122。末端裝置122用螺紋固定到在筒狀件102內從筒狀件102的近端朝著末端縱向延伸的圓柱形力桿124上。力桿124通過緊固件130連接到其末端，并通過緊固件130連接到一個負荷單元128上。該負荷單元可以是與前面描述過的在圖4中與負荷單元84相同的結構形式或任何適當?shù)囊酝瑯臃绞阶饔玫呢摵蓡卧?br> 一個夾具結構設置在端部裝置122的中心凹腔中，并通過一個使夾具132偏移到末端裝置122的縱向軸一側的合適的偏壓裝置(未示出)保持在那里。夾具132包括內齒或爪，來與設在拉緊桿166上的外齒或爪嚙合，這樣夾具允許拉緊桿166朝著筒狀件102的末端縱向移動，但防止桿回移直到夾具釋放。夾具和拉緊桿的這種布置，與前面在圖2所示的實施例中描述過的布置相當。
夾具釋放裝置134包括一個帶錐形孔端136的筒狀件，以與夾具132的錐形表面138嚙合。釋放裝置134的錐形孔端136能夠朝著或遠離夾具132的方向軸向移動，這樣當孔端136朝著夾具132推進時，它象一個凸輪表面一樣動作，而夾具132的錐形表面138象一個從動件一樣動作，這樣當釋放裝置134朝著夾具132推進時，夾具132相對于末端裝置122的縱向軸橫向或徑向偏移。重要的是，釋放裝置134的錐形孔端136使夾具132對中，從而從拉緊桿166上釋放其齒。
如圖9所示，夾具釋放裝置134以滑動關系支撐在圓柱形力桿124的內孔中。但是，夾具釋放裝置134通過延伸穿過力桿124的縱向槽142的桿140固定到一個在筒狀件102的內孔中縱向延伸的夾具釋放主動桿144上(見圖10)。該桿144包括一個延伸穿過桿144的近端的細長槽146，同時桿144的外表面的殘余部分是如圖12所示的圓柱形形狀。一個擴大的頭部148設在桿144上來提供與筒狀件102的孔103的緊密配合，并作為一個頭部148和孔103之間的支撐表面。
在力桿124上的壓縮彈簧150是通過夾持圓盤152,154來夾持，并安裝在主動桿144的近端來使桿144保持就位，這樣桿144擴大的頭部148位于筒狀件102的末端。壓縮彈簧150趨向于使圓盤152和154分開，但圓盤154通過一個設在圓柱形力桿124上的擴大的制動裝置156鎖定以防止縱向移動。所以，彈簧150把圓盤152和桿144的近端推向筒狀件102的末端。在另一方面，桿144偏移通過沿筒狀件102的長度方向向內移動擴大的頭部148來對抗壓縮彈簧150的彈力，從而縱向朝著夾具132驅動桿140和夾具釋放裝置，由此以上面描述過的方式釋放夾具132。由于擴大的頭部148通過彈簧150回位，桿144被推向筒狀件102的末端并把釋放裝置從夾具132上移開，來使夾具返回其通常的與末端裝置122的縱向軸偏心的位置。應該注意到，彈簧150趨向于使圓盤152和154在筒狀件102中保持縱向分開，由此驅動桿144返回其在筒狀件102末端的通常位置。因此，夾具132的釋放能夠通過把擴大的頭部148作為一個按扭來手動壓下來實現(xiàn)遠距離操作。
如前所述，負荷單元128是借助于一個緊固件130剛性固定到力桿124的末端的。負荷單元128還通過一個可調節(jié)的緊固件或類似物158連接到一個負荷傳遞裝置160上。負荷傳遞裝置160位于筒狀件102的內孔103的擴大部分中，并與保持在孔103的擴大部分處的筒狀件102的肩部164處的一個適當?shù)慕饘侪h(huán)162或類似物嚙合(圖9和12)。因此，負荷傳遞裝置160不能進行在孔103中在筒狀件102的末端方向遠離環(huán)162的軸向移動。
因此將看到，在前述的鑄造過程中產生并通過端蓋110傳遞給拉緊連接器116及其齒120的拉力負荷，接著通過筒狀件102傳遞，以使得負荷傳遞裝置160在鑄造期間在末端方向與筒狀件102和端蓋110一起移動。
通過負荷傳遞裝置160傳遞的負荷，通過適當?shù)木o固件158傳遞到負荷單元128，該負荷被拉緊的力桿124反作用。通過力桿124傳遞的拉力接著通過前述的與拉緊桿166嚙合的末端裝置122傳遞給夾具132。因此，端蓋110和在鑄造裝置中的殘肢之間的軸向負荷通過如前所述的電動負荷單元128傳遞，以便產生一個指示負荷的電輸出信號。與位于夾具釋放桿144的擴大端148處的電連接器163連接的導線或導線組161，使負荷單元128增能并有利于指示由連接器163處的負荷單元檢測到的負荷的輸出信號。
進一步根據(jù)本發(fā)明的實施例，拉緊桿166設有一個通過中心孔172延伸穿過假體連接器170的螺紋端頭168。桿166螺紋端頭168的螺紋被設在直接與殘肢嚙合以與本發(fā)明的假體凹腔吻合的硅膠套筒176的末端裝置173中的螺紋凹腔174接納。桿166的頭部168有效地把硅膠套筒176及其末端裝置173卡緊在假體連接器170上，這樣通過桿166施加的拉力將被傳送到硅膠套筒176，在預成型件通過壓迫薄膜118在壓力下硬化時，也傳到預成型件36的末端。
應該注意到，末端裝置122的錐形表面123的凹腔使桿166能夠位于末端裝置的中心，使得桿在拉緊連接器100在鑄造裝置的近端方向移動時延伸穿過夾具132。
操作時，圖9-12所示的本發(fā)明的實施例基本上以前面在圖2-5中描述的實施例同樣的方式操作。在硅膠套筒41或176套在殘肢40上后，預成型件36及其附屬的假體連接器38或170在硅膠套筒外轉動，并壓入到與套筒及它所包容的殘肢緊密配合的位置。拉緊桿44或166擰入到末端裝置42或173中，這樣它就在末端方向在壓力薄膜22或118中延伸。
然后組裝的拉緊連接器58或100通過端蓋16或110縱向推進，這樣拉緊桿延伸穿過在所有實施例中都附屬于拉緊連接器的夾具。根據(jù)圖9-12所示的實施例，在桿166與夾具132嚙合后，通過拉緊拉緊連接器來施加給拉緊桿166一個輕微的預拉力。然后拉緊連接器100充分地轉動來鎖定筒狀件102到與齒120嚙合的狀態(tài)，由此固定拉緊連接器100阻止其相對于端蓋110的縱向移動。
在所有的實施例中，以前述的方式把壓力流體加到壓力空間20(圖4)中都引起預成型件36的外部壓力和施加到拉緊桿132的末端的反作用力。預成型件36的硬化完成后，拉緊桿從其夾具中釋放，帶有模塑和硬化的凹腔的殘肢從鑄造裝置的近端拿開。模塑凹腔從殘肢上拿掉后，根據(jù)已知技術進行最后的切割、成型(灌注)和修復操作。
應該明白所描述的本發(fā)明的優(yōu)選或最佳實施例僅是為了說明的目的，本發(fā)明的保護范圍由權利要求書限定。
權利要求
1．用來形成容納包括軟組織的殘肢的永久假體凹腔的裝置，包括用來給殘肢末端區(qū)域施加拉力的拉力施加裝置，以便有效地拉長該殘肢的軟組織并引起其徑向收縮；一種可模塑的永久凹腔成型材料，構形成封閉殘肢的一個末端，當加入活性劑至硬化狀態(tài)時，所述成型材料是可硬化的，其中成型材料具有承受負荷的結構特性，使成型材料能夠作為一個永久假體凹腔；把凹腔成型材料保持在一個鑄造位置的保持裝置；在所述鑄造位置圓周方向壓縮凹腔成型材料的壓縮裝置；和操作所述壓縮裝置的裝置；和當所述鑄造材料處于所述鑄造位置且所述壓縮裝置工作時，使所述拉力施加裝置工作的裝置。
2．如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的拉力施加裝置包括一個具有一個末端的吸力彈性殘肢套筒和從末端拉緊套筒末端的裝置。
3．如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的拉力施加裝置布置成在布置了所述凹腔材料后，再拉緊可設置在所述可模塑永久凹腔材料中的殘肢末端區(qū)域，以便包裹住該殘肢末端區(qū)域。
4．如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的操作所述拉力施加裝置的裝置包括所述操作所述壓縮裝置的裝置。
5．一個壓力鑄造裝置，包括一個適合彈性地封閉和與殘肢的末端非常一致的具有恢復力和彈力特性的柔性彈性殘肢套筒；一個與殘肢套筒末端連接的拉力傳遞元件；一個彈性的筒狀壓力薄膜，它布置成至少可選擇性地從其外部朝著一個封閉的壓力鑄造位置徑向向內壓縮，所述薄膜的內部確定一個縱向延伸的管狀開口；一個縱向沿壓力薄膜外部延伸并包圍在薄膜外部的剛性外殼，外殼內壁與薄膜外壁確定一個不漏氣的氣室，所述的外殼包括一個殘肢接收開口端；一個與外殼結合的拉緊連接器，用于與拉力傳遞元件嚙合，以防止當殘肢套筒和關聯(lián)的拉力傳遞元件以鑄造位置布置在薄膜中時，拉力傳遞裝置相對于外殼至少在一個朝著所述外殼的所述殘肢接收端延伸的方向上縱向移動；和所述的筒狀薄膜用來接收具有一個被包容的從外殼的殘肢接收端朝著拉緊連接器的方向延伸的殘肢的所述殘肢套筒，其中所述殘肢套筒處于鑄造位置，所述拉力傳遞元件處于一個能與所述拉緊連接器連接的位置。
6．如權利要求5所述的壓力鑄造裝置，包括一個與拉力傳遞元件匹配的拉力傳感裝置，來檢測通過拉力傳遞元件施加給拉緊連接器的拉力。
7．如權利要求5所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述拉力傳遞元件是一個細長桿，所述的拉緊連接器包括一個以下述方式通常可釋放地與桿嚙合的夾具，當殘肢套筒處于鑄造位置時，它使桿在相對于夾具在遠離外殼殘肢接受端延伸的方向上單向基本無限制地移動，并且另一方面相對于外殼鎖定桿，使其不能縱向移動；和從桿處釋放夾具的夾具釋放裝置。
8．如權利要求5所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述的拉緊連接器可滑動地連接在外殼的一端來相對于外殼縱向地移動，并包括一個縱向制動桿，它在所述殘肢套筒和所述拉緊連接器處于鑄造位置時，相對于外殼在朝著外殼的殘肢接受端方向絕對地限制拉緊連接器的縱向移動。
9．如權利要求7所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述的夾具被一個縱向滑動連接到外殼的與殘肢接受端相對的外殼的一端的拉緊連接器支架支撐，所述拉緊連接器支架和外殼相連以進行相對縱向滑動移動，該移動通過一個限制拉緊連接器支架相對于外殼至少在朝著外殼的殘肢接受端方向延伸的縱向移動的縱向移動限制器而受到限制。
10．如權利要求9所述的壓力鑄造裝置，包括一個檢測通過拉力傳遞元件傳遞到拉緊連接器的力的并產生一個信號指示該力的力傳感裝置。
11．如權利要求10所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述的力傳感裝置安裝在所述拉緊連接器支架上。
12．如權利要求5所述的壓力鑄造裝置，包括被用來并構形成封閉所述殘肢套筒末端部分的一個假體凹腔預成型件，所述殘肢套筒容納有一個殘肢的末端部分，其特征在于所述預成型件構形成能安裝在所述殘肢套筒和在所述外殼中的所述壓力薄膜之間；所述凹腔預成型件包括一個預成型套筒件，它包括一個在圍繞被一個殘肢套筒覆蓋的殘肢的末端部分硬化前，可模塑的加固硬化組分；所述凹腔預成型件包括在其末端的假體連接器，所述連接器包括一個縱向定位孔，以便當預成型件處于模塑位置時，允許一個細長的拉力傳遞件穿過。
13．如權利要求12所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述組分是通過可用水從可模塑狀態(tài)到硬化狀態(tài)激活的物質。
14．如權利要求12所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述凹腔預成型件包括織物形成的內表面層和外表面層，它在其硬化模塑狀態(tài)形成相對平滑的所述凹腔預成型件的內表面和外表面。
15．如權利要求13所述的壓力鑄造裝置，包括一個碳纖維材料繩編織的加固筒，其特征在于所述組分是一種既能進行模塑又能借助于水激活到硬化狀態(tài)的聚異氰酸酯(polyisocyanate)型預聚物樹脂。
16．如權利要求15所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述網的所述繩是以一個使筒狀網在縱向膨脹時徑向接觸的形式斜著編織的。
17．如權利要求15所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述凹腔預成型裝置包括由平滑織物形成的內表面層和外表面層。
18．如權利要求12所述的壓力鑄造裝置，包括在凹腔預成型件處于鑄造狀態(tài)時，防止假體連接器和凹腔預成型件末端在朝著外殼的殘肢接受端方向相對于外殼縱向移動的裝置。
19．如權利要求18所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述拉力傳遞元件是一個細長桿，所述拉緊連接器包括一個與該桿嚙合的夾具，其嚙合方式使其能夠在套筒處于鑄造位置時，相對于夾具在遠離外殼的殘肢接受端的方向單向移動，另一方面則鎖定該桿，阻止其相對于外殼的縱向移動；所述夾具布置成當桿與夾具連接時是通常的可釋放的嚙合；所述夾具被一個在與殘肢接受端相對的外殼的一端處與外殼連接的拉緊連接器支架支撐，所述拉緊連接器支架和外殼通過一個縱向移動限制器結合在一起，該移動限制器在至少一個朝著外殼殘肢接受端方向限制連接器支架縱向移動。
20．如權利要求5所述的壓力鑄造裝置，包括一個封閉從殘肢接受端延伸到外殼中處于鑄造位置的殘肢的凹腔預成型件；所述預成型件包括一個附著在凹腔預成型件末端的假體連接器；和當預成型件和假體連接器處于鑄造位置時，防止假體連接器相對于外殼在至少一個朝著外殼殘肢接受端方向移動的裝置。
21．如權利要求20所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述預成型件包括一個帶有預浸了可模塑和可硬化凹腔材料的加固網的預成型管狀套筒件，所述套筒件尺寸設置成以非常一致的關系封閉容納有一個處于鑄造位置的殘肢的所述殘肢套筒；所述鑄造材料模塑和硬化后形成一個結構堅硬能承受負荷的假體凹腔。
22．如權利要求20所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述防止假體連接器相對于外殼移動的裝置包括防止連接器相對于拉緊連接器縱向移動的裝置。
23．如權利要求22所述的壓力鑄造裝置，其特征在于所述拉力傳遞元件包括一個在殘肢套筒的末端延伸的細長桿；所述假體連接器包括一個軸向延伸的孔；當所述殘肢套筒處于鑄造位置時，所述的細長桿軸向延伸穿過所述孔。
24．形成一個永久殘肢假體凹腔的裝置，包括一個細長殼體，具有一個外壁、一個接受殘肢末端部分的近端開口和一個具有包括一個末端開口的端壁的末端；一個彈性管狀壓力薄膜，在殼體中縱向延伸以限定一個在薄膜內的內部模塑空間和一個在薄膜和殼體外壁之間的流體型壓力空間；允許流體壓力介質進入壓力空間和從壓力空間排出的裝置；一個細長的拉緊連接器，具有一個可通過殼體末端開口縱向延伸進入模塑空間的近端壁；所述拉緊連接器包括一個可釋放的夾具，在它的近端可以與一個附屬于從殼體近端延伸進入模塑空間的殘肢的拉緊裝置嚙合；和一個鎖定裝置，可選擇地把拉緊連接器鎖定到殼體上，以阻止其相對于殼體移動。
25．如權利要求24所述的裝置，其特征在于所述末端開口通過一個環(huán)狀壁限定，所述拉緊連接器可以以緊密配合的滑動的關系延伸穿過所述末端開口。
26．如權利要求25所述的裝置，包括至少一個附屬于所述環(huán)狀開口壁的鎖定元件；所述拉緊連接器包括在其周邊的和沿其長度的鎖定配合裝置來，可選擇地與所述鎖定元件配合可選擇地鎖定拉緊連接器，當拉緊連接器的選定長度通過末端開口進入時，阻止相對于環(huán)狀壁的縱向移動。
27．如權利要求26所述的裝置，其特征在于所述鎖定元件被支撐以大致相對于環(huán)狀開口壁徑向移動；當一個拉緊連接器插入末端開口時，在一個鎖定位置能恢復地偏壓和支撐鎖定元件，來與所述鎖定配合裝置嚙合的裝置；與拉緊連接器相連的裝置，來可選擇地移動鎖定元件離開正常鎖定位置，阻止所述裝置偏移來在一個鎖定位置恢復支撐該鎖定元件，以允許拉緊連接器相對于環(huán)狀開口壁自由滑動。
28．如權利要求24所述的裝置，包括夾具釋放裝置，來把所述夾具移動到一個拉緊裝置釋放的位置，所述夾具釋放裝置與所述拉緊連接器相連并由其支撐。
29．如權利要求24所述的裝置，包括一個負荷傳感器來測定夾具在縱向方向反作用的負荷。
30．如權利要求29所述的裝置，其特征在于所述負荷傳感器是電動的并在使用時產生一個負荷輸出信號；一個電連接器由所述的拉緊連接器支撐；連接電連接器和負荷傳感器的導線連接負荷傳感器和電源，并具有一個用來接受所述負荷輸出信號的負荷指示器。
31．一種制造永久殘肢假體凹腔的方法，包括提供一個在末端方向拉緊殘肢末端的拉緊裝置；在殘肢的末端部分涂敷一種可模塑可硬化的凹腔材料；在凹腔材料硬化前挨著吸力套筒和殘肢圓周方向壓縮凹腔材料，同時在末端方向給拉緊裝置施加拉力；使正在硬化的凹腔材料硬化到一個硬化模塑狀態(tài)，同時保持所述的壓力和拉力；和從殘肢上去掉硬化的凹腔材料。
32．如權利要求31所述的方法，包括檢測施加給拉緊裝置的拉力的程度并產生一個信號指示這一拉力。
33．如權利要求31所述的方法，包括在殘肢的末端和凹腔材料之間使用一個吸力套筒作為拉緊裝置的一部分，和使用一個管狀柔性的、在硬化前可模塑的和可硬化成一個承受負荷狀態(tài)的預成型元件來作為凹腔材料。
34．如權利要求33所述的方法，包括使用一個加固纖維編織的網，并把一個水活性物質預浸在該網中來作為預成型元件。
35．如權利要求34所述的方法，包括使用一種水活性聚異氰酸酯(polyisocyanate)型預聚物樹脂作為水活性物質。
36．如權利要求35所述的方法，包括使用碳纖維作為編織網中的加固纖維。
37．如權利要求33所述的方法，包括在硬化預成型元件之前在其內外表面上提供平滑覆蓋材料的內外層，并在凹腔材料壓縮和硬化期間把覆蓋層粘到該預成型元件上。
38．如權利要求31所述的方法，其特征在于拉緊裝置的拉力通過在壓縮凹腔材料步驟中產生的一個反作用力來獨立地實現(xiàn)。
39．如權利要求37所述的方法，包括在凹腔材料壓縮和硬化前在凹腔材料的內部至少一個位置上提供彈性減壓構造。
40．如權利要求39所述的方法，包括在所述內覆蓋層和凹腔材料的內表面之間提供所述減壓構造。
41．一種根據(jù)權利要求31所述方法制造的殘肢凹腔。
42．一種模塑永久殘肢假體凹腔的預成型凹腔材料，包括構造成一個細長管狀的加固纖維網；所述網預浸一種可模塑未硬化可硬化到一個承受負荷的堅硬狀態(tài)的樹脂的；和一個連接到所述管并與所述樹脂粘接假體連接器。
43．一種如權利要求42所述的預成型凹腔材料，所述網包括一個徑向的由斜編織碳纖維制成的柔性管狀件。
44．一種如權利要求42所述的預成型凹腔材料，所述樹脂包括一種借助于水可激活到硬化的堅硬狀態(tài)的合成樹脂。
45．一種如權利要求42所述的預成型凹腔材料，其特征在于，所述樹脂是一種聚異氰酸酯(polyisocyanate)型預聚物樹脂。
全文摘要
壓力鑄造或模塑預成型可模塑的硬化凹腔材料(36)和在凹腔材料固化過程中在末端方向施加給殘肢(40)拉力這兩者結合,使得能形成一個在固化后不需要矯正就能與殘肢吻合的很好的永久凹腔。減壓結構(90)、凹腔覆層(92,94)和一個假體連接器(38)可以與凹腔同時壓縮模塑。實現(xiàn)該凹腔鑄造的一個壓力鑄造系統(tǒng)包括一個壓力氣室(20),一個壓力施加薄膜(22),一個拉力反作用系統(tǒng)(58),它在凹腔成型及硬化過程中在凹腔材料中的殘肢的軸向產生一個拉力,和一個備選的顯示或指示模塑期間施加的拉力的負荷單元(84)。凹腔材料包括一個預成型的管狀套筒形纖維加固網,它預浸了一種未固化的最好是水活性的可模塑可硬化的樹脂材料,在其一端帶有一個一體化的假體連接器。
文檔編號A61F2/50GK1207030SQ96199533
公開日1999年2月3日 申請日期1996年11月14日 優(yōu)先權日1995年11月15日
發(fā)明者O·克里斯延松, T·斯文比約登松, H·B·賈納松, G·英伊馬爾松 申請人:奧蘇爾公司, 奧蘇爾美國公司