Process Flow — Проектування та виробництво ортопедичних устілок

 

Далі зосереджено увагу на методах розробки та виробництва ортопедичних устілок, виготовлених на замовлення та відлитих на замовлення (називаються ортопедичними устілками).

1. Попередній Pремонт

1.1 Визначте Uплетіння Cауз

Успішний дизайн і виготовлення ортопедичних устілок пов'язані з досвідом лікарів у лікуванні проблем стопи. Ретельне біомеханічне дослідження стопи та спостереження за ходою є важливими способами визначення основної причини.

Професійний лікар повинен оцінити положення першого плюснефалангового суглоба і гомілковостопного суглоба, висоту склепіння, варус або варус заднього відділу стопи. Після встановлення причини лікар повинен визначити цілі лікування, такі як зменшення болю, перерозподіл підошовного тиску, покращення функції стопи пацієнта, полегшення або запобігання подальшому розвитку захворювання, а також надання вказівок щодо виготовлення ортопедичних устілок і підбір матеріалів. Зокрема, включіть наступні перевірки.

1.2 Загалом Pостура Cклямка

Загальний огляд постави необхідно перевірити спереду і збоку при стоянні, висоту обох плечей, висоту таза з обох боків, ступінь нахилу бічної частини таза, зовнішній вигляд шийного відділу хребта до поперекового відділу хребта. , огляд довжини стопи та дослідження пози лежачи та лежачи.

1.3 ніг Bйомеханіка Iінспекція

Дослідження біомеханіки стопи включає зовнішній вигляд стопи (підошовну форму, розташування кісток, зовнішній вигляд суглобів, діапазон рухів пальців і гомілковостопних суглобів та дослідження підошовного тиску тощо).

1. 4 Gмає Oспостереження і Aнализ

Хода є поведінковою характеристикою ходьби людини, а нормальна ходьба передбачає координацію та співпрацю багатьох систем. Кістки, нерви та м’язова система мають ушкодження, які можуть легко проявлятися як аномальна хода. Тому спостереження та аналіз ходи мають велике значення в клінічній діагностиці та оцінці захворювань кісток, нервів та м’язової системи.

Аналіз ходи та спостереження є методом вивчення правил ходьби та важливою частиною оцінки функції нижніх кінцівок. Його мета – з’ясувати механізм і причини аномальної ходи, отримати кількісні дані ходи, вибрати оптимальну стратегію лікування та оцінити ефективність реабілітації.

Спостереження та аналіз ходи можуть бути якісним та кількісним аналізом.

(1) Якісний аналіз

Якісний аналіз полягає у спостереженні за рухом суглобів, м’язів і тазу та координацією пози спереду, ззаду та збоку пацієнта шляхом візуального спостереження під час ходьби.

(2) Кількісний аналіз

Кількісний аналіз — це метод кількісного огляду та аналізу, який інтуїтивно описує рух кінцівок під час ходьби та надає деякі ефективні способи клінічної оцінки функціонального стану нижніх кінцівок.

1.5 Отримати Foot Sхапе

Взяття форми стопи пацієнта дуже важливо для виготовлення ортопедичних устілок. За звичайних обставин модель стопи можна отримати за допомогою гіпсу, скляних панчох, піноблоків або парафінового воску.

Правильне розташування стопи, наприклад визначення нейтрального положення підтаранного суглоба, дуже необхідно для створення точної моделі стопи. Будь-яке відхилення цього положення вплине на якість і ефект моделі стопи.

1.5.1 Традиційний Method

(1) Збір даних про тип стопи

Перед тим як зробити модель стопи, потрібно зібрати дані про форму стопи. Зазвичай використовувані методи – це метод відбитка стопи та метод оцінки фотографії стопи.

Інформація, отримана за допомогою методу сліду, в основному — це форма підошви та розподіл тиску. Недоліком є ​​те, що неможливо дізнатися розташування кісток, співвідношення між передніми і задніми стопами, спосіб компенсації кісток, недостатня точність і громіздкий процес тестування.

Переваги методу оцінки зйомки ніг полягають у швидкому позиціонуванні, малюванні ліній і одночасному фотографуванні, що скорочує час тестування. Випробуваним не тільки зручно перевіряти проблеми зі стопою, але й допомагає лікарям зберігати файли на комп’ютері як довідник для порівняння до та після лікування, статистичних даних досліджень та обговорення захворювання.

(2) Виготовлення моделі стопи

Виливка гіпсової моделі є найпоширенішим методом виготовлення моделей ніг. Хворий перебував у положенні сидячи, ноги витягнуті, на поверхню стопи була намотана лікувальна марля, змочена гіпсовою водою. До того, як гіпс висохне, обережно натисніть на головки 4-ї та 5-ї плеснових кісток, щоб підтаранний суглоб перейшов у нейтральне положення, і це нейтральне положення необхідно зберігати, поки гіпс не затвердіє. Потім вийміть жіночий зліпок, що залишився на нозі, і внесіть відповідні зміни.

На практиці біопінні матеріали також можна використовувати для виготовлення моделей стоп, які є чистими та менш трудомісткими. Пацієнт також сидить, стегна паралельні землі, колінні суглоби зігнуті під кутом 90°, гомілки перпендикулярні землі. Акуратно помістіть ногу пацієнта в центр піни. Лікар стабілізує щиколотку пацієнта та повільно натискає на коліно пацієнта, щоб змусити стопу потрапити в піну. Прикладіть додаткову силу до пальців стопи, щоб притиснути п’яту, передню частину стопи та пальці на однакову глибину, а потім обережно підніміть стопу з піни, щоб створити жіночу форму.

Незалежно від способу лиття, чоловіча форма відразу заливається гіпсом. Після затвердіння гіпсу його можна модифікувати за призначенням лікаря, щоб згладити або видалити виступи чи западини на гіпсі, щоб забезпечити оригінальну форму підошви обробленої вручну ортопедичної устілки.

1.5.2 Цифровий Method

Оскільки контури щиколотки людини дуже складні, високоточний тривимірний сканер може сканувати та зберігати форму стопи.

Технологія 3D стереосканування – це нова технологія, яка була розроблена за останні 20 років. Стереосканер може зберегти вигнуту форму стопи, яку можна використовувати для наукових досліджень, допомагати лікарям у клінічній діагностиці, порівнювати пацієнтів до та після лікування та дозволяти пацієнтам вчасно зрозуміти стан.

Ортопедія може виготовити індивідуальні ортопедичні устілки на основі сканованих даних про форму стопи за допомогою програмного забезпечення для розробки устілок і обладнання CAM.

На малюнку 1 показаний лазерний сканер iQube 3D (British Delcam Company), який є потужним, простим у використанні, точним, ефективним і надійним за продуктивністю. Його можна використовувати в дизайні ортопедичних устілок, лікуванні та інших областях. Він може підтримувати сканування підошви з повною, напіввагою або без ваги.

Рис. 1 3D-сканер iQube

На малюнку 2 показано портативний сканер Techmed 3D (Canada TechMed 3D Company), який в основному використовується для оцінки різних захворювань стоп і збереження даних 3D-зображення форми стопи для спеціального дизайну взуття та устілок.

Рис. 2 3D-сканер Techmed

2. Устілка Material Sвибори

Ортопедичні устілки можна вибрати з широкого спектру матеріалів. Багато матеріалів або комбінації матеріалів можуть відповідати вимогам до ортопедичних устілок, таким як щільність, твердість, довговічність, опір згинанню, стійкість до стирання, еластичність, температура реакції та жорсткість тощо. Зазвичай використовувані матеріали включають пінополіетилен, етилен-вінілацетат (EVA), шкіру, пробку тощо.

За різною твердістю ці матеріали можна розділити на тверді, напівтверді та м’які. Конкретний підбір залежить від результатів обстеження та мети лікування. При жорсткій деформації кістки головна мета лікування – коригування, підбір м’яких матеріалів, а основні функції – зменшення зсувних зусиль, розсіювання тиску та полегшення болю.

Для кісток, які ще зберігають досить м’яку деформацію, основна мета лікування – виправити функцію. Для контролю аномальних рухів стопи слід вибирати тверді або напівжорсткі матеріали. Однак у виробничому процесі, якщо виникає невелика помилка, легко спричинити ятрогенну травму. Чим сильніше деформація, тим менша здатність прийняти жорсткі устілки. Тому ці пацієнти можуть спочатку носити м’які устілки, а потім перейти на жорсткі устілки після адаптації. Більшість нещодавно розроблених устілок, як правило, виготовляються з двох або більше матеріалів різної щільності з урахуванням функцій корекції та декомпресії.

3. Устілка Modeling і Pрум'яна

Для ортопедичних устілок, виготовлених на замовлення, традиційним методом є нагрівання термопластичного матеріалу та нанесення його на гіпсову чоловічу форму стопи, а потім встановлення форми за допомогою вакуумного обладнання. Однак цей спосіб виготовлення устілок недостатньо точний, а процес виготовлення займає багато часу.

В даний час проектування ортопедичних устілок можна завершити за допомогою професійного програмного забезпечення. Більш зріле професійне програмне забезпечення для розробки та обробки устілок, таке як система проектування та обробки ортопедичних устілок Orthomodel & Orthomill від Delcam у Великобританії та система проектування та обробки устілок CAD від Medicaid у Німеччині. У той же час для дизайну устілок також можна використовувати загальне програмне забезпечення для 3D-дизайну (наприклад, rhino). При проектуванні дані форми стопи, отримані тривимірним сканером, імпортуються в програмне забезпечення, а устілка моделюється відповідно до різних захворювань стопи.

При розробці моделювання устілок перевагою професійного програмного забезпечення є те, що ефект візуалізації хороший. У процесі проектування лінії структури можна спостерігати форму стопи, і вона може автоматично створювати більш підходящу форму устілки відповідно до складної поверхні стопи. Зручний для оформлення та редагування. Недоліком є ​​високі вимоги до комп'ютерного обладнання. Перевага універсального програмного забезпечення для дизайну (наприклад, rhino) полягає в тому, що редагування ліній і захоплення ключових точок дуже плавні та зручні, а також займає менше місця в пам’яті комп’ютера. Недоліком є ​​те, що етапи моделювання більш складні.

Після використання програмного забезпечення для завершення моделювання ортопедичної устілки ви також можете змоделювати процес обробки за допомогою програмного забезпечення, щоб спостерігати за ефектом обробки устілки. Якщо модифікація не потрібна, його можна безпосередньо підключити до відповідного програмного забезпечення для обробки для створення шляху інструменту обробки. Нарешті, за допомогою гравірувального верстата виготовте ортопедичні устілки на вибраних матеріалах відповідної товщини, твердості та розміру.

Наведений вище есе написав Тан Юньці; Ван Юю; Цінь Лей; Лю Лі, Школа ресурсів і навколишнього середовища Шеньсінського університету науки і технологій; Науково-дослідний інститут військової техніки, Департамент загального матеріально-технічного забезпечення, про China Leather 2015, випуск 16