Procesflow — Ontwerp en productie van orthopedische inlegzolen

 

Het volgende richt zich op het ontwerp en de productiemethoden van op maat gemaakte en op maat gegoten orthetische inlegzolen (orthetische inlegzolen genoemd).

1. Voorafgaand Preparatie

1.1 Bepaal de Underlying CAGebruik

Het succesvolle ontwerp en de fabricage van orthesen inlegzolen zijn gerelateerd aan de ervaring van artsen bij het behandelen van voetproblemen. Grondig biomechanisch onderzoek van de voet en loopobservatie zijn belangrijke manieren om de onderliggende oorzaak vast te stellen.

Een professionele arts moet de positie van het eerste metatarsofalangeale gewricht en enkelgewricht, de hoogte van de boog en de varus of varus van de achtervoet evalueren. Zodra de oorzaak is vastgesteld, moet de arts de behandelingsdoelen bepalen, zoals het verminderen van pijn, het herverdelen van de plantaire druk, het verbeteren van de voetfunctie van de patiënt, het verlichten of voorkomen van verdere ontwikkeling van de ziekte en het begeleiden van de productie van orthesen inlegzolen en de selectie van materialen. Neem met name de volgende inspecties op.

1.2 algemeen Pgebaar Cdeurklink

Het algehele houdingsonderzoek moet de voorkant en zijkant controleren bij het staan, de hoogte van beide schouders, de hoogte van het bekken aan beide zijden, de mate van helling van de zijkant van het bekken, het uiterlijk van de cervicale wervelkolom naar de lumbale wervelkolom , het voetlengteonderzoek en buik- en buikhoudingsonderzoeken.

1.3 Foot Biomechanica Iinspectie

Onderzoek naar de biomechanica van de voet omvat het uiterlijk van de voet (plantaire vorm, botopstelling, uiterlijk van de gewrichten, bewegingsbereik van teen- en enkelgewrichten en onderzoek naar plantaire druk, enz.).

1. 4 Gheeft Oobservatie en ANALYSE

Gangen is een gedragskenmerk van menselijk lopen, en normaal lopen omvat de coördinatie en samenwerking van meerdere systemen. De botten, zenuwen en het spierstelsel hebben laesies, die zich gemakkelijk kunnen manifesteren als abnormaal lopen. Daarom zijn loopobservatie en -analyse van groot belang bij de klinische diagnose en evaluatie van bot-, zenuw- en spierziektes.

Ganganalyse en observatie is een methode om loopregels te bestuderen en een belangrijk onderdeel van de evaluatie van de functie van de onderste ledematen. Het doel is om het mechanisme en de oorzaken van abnormaal lopen te verduidelijken, kwantitatieve ganggegevens te verkrijgen, de optimale behandelstrategie te selecteren en de effectiviteit van de revalidatie te evalueren.

Gangobservatie en analyse kan kwalitatieve analyse en kwantitatieve analyse zijn.

(1) Kwalitatieve analyse

Kwalitatieve analyse is het observeren van de beweging van de gewrichten, spieren en bekken en de coördinatie van de houding van de voorkant, achterkant en zijkant van de patiënt door visuele observatie tijdens het lopen.

(2) Kwantitatieve analyse

Kwantitatieve analyse is een kwantitatieve inspectie- en analysemethode die intuïtief de beweging van ledematen tijdens het lopen beschrijft en een aantal effectieve manieren biedt voor klinische evaluatie van de functionele status van de onderste ledematen.

1.5 Haal Foot Shape

Het vastleggen van de vorm van de voet van de patiënt is erg belangrijk voor de productie van steunzolen. Onder normale omstandigheden kan het voetmodel worden verkregen met gips, glazen kousen, schuimblokken of paraffine.

De juiste positionering van de voet, zoals het bepalen van de neutrale stand van het subtalaire gewricht, is zeer noodzakelijk voor het maken van een nauwkeurig voetmodel. Elke afwijking van deze positionering zal de kwaliteit en het effect van het voetmodel beïnvloeden.

1.5.1 Traditioneel Methode

(1) Gegevensverzameling voettype

Voordat u een voetmodel maakt, moet u voetvormgegevens verzamelen. Veelgebruikte methoden zijn de voetafdrukmethode en de voetfotografie-evaluatiemethode.

De informatie die wordt verkregen door de voetafdrukmethode is voornamelijk de vorm van de zool en de drukverdeling. Het nadeel is dat het onmogelijk is om de rangschikking van de botten, de relatie tussen de voor- en achtervoeten en de manier van botcompensatie te kennen, en de nauwkeurigheid is onvoldoende en het testproces is omslachtig.

De voordelen van de evaluatiemethode voor voetfotografie zijn snelle positionering, lijnen tekenen en tegelijkertijd foto's maken, waardoor de testtijd wordt verkort. Het is niet alleen handig voor proefpersonen om hun voetproblemen te controleren, maar het helpt artsen ook om de bestanden op de computer op te slaan als referentie voor vergelijking voor en na de behandeling, onderzoeksstatistieken en ziektebesprekingen.

(2) Voetmodel maken

Gipsmodelgieten is de meest gebruikte methode om voetmodellen te maken. De patiënt zat in een zittende positie, met gestrekte benen, en medisch gaas gedrenkt in gipswater was op het oppervlak van de voet gewikkeld. Voordat de pleister droog is, drukt u voorzichtig op de 4e en 5e middenvoetsbeentjes om het subtalaire gewricht in een neutrale positie te brengen, en deze neutrale positie moet worden gehandhaafd totdat de pleister hard wordt. Verwijder vervolgens de vrouwelijke mal die op de voet is achtergebleven en breng de nodige wijzigingen aan.

In de praktijk kunnen bioschuimende materialen ook worden gebruikt om voetmodellen te maken, die schoon en minder tijdrovend zijn. De patiënt zit ook, de dijen zijn evenwijdig aan de grond, de kniegewrichten zijn gebogen in een hoek van 90° en de onderbenen staan ​​loodrecht op de grond. Plaats de voet van de patiënt voorzichtig in het midden van het schuim. De clinicus stabiliseert de enkel van de patiënt en duwt langzaam op de knie van de patiënt om de voet in het schuim te duwen. Oefen extra kracht uit op de tenen van de voet om de hiel, voorvoet en tenen op dezelfde diepte te drukken en til vervolgens voorzichtig de voet van het schuim om een ​​vrouwelijke vorm te creëren.

Ongeacht de gietmethode wordt de mannelijke mal onmiddellijk gevuld met gips. Nadat het gips is uitgehard, kan het volgens het voorschrift van de arts worden aangepast om de uitsteeksels of depressies op het gips glad te maken of te verwijderen om de oorspronkelijke vorm van de zool van de met de hand verwerkte orthopedische binnenzool te verkrijgen.

1.5.2 Digital Methode

Omdat de contouren van de menselijke enkel erg gecompliceerd zijn, kan een zeer nauwkeurige driedimensionale scanner de vorm van de voet scannen en opslaan.

3D-stereoscantechnologie is een nieuwe technologie die in de afgelopen 20 jaar is ontwikkeld. De stereoscanner kan de gebogen vorm van de voet opslaan, die kan worden gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek, artsen helpen bij klinische diagnose, patiënten voor en na de behandeling vergelijken en patiënten de toestand op tijd laten begrijpen.

Orthopedie kan orthopedische inlegzolen op maat maken op basis van de gescande voetvormgegevens, met inlegzoolontwerpsoftware en CAM-apparatuur.

Afbeelding 1 toont de iQube 3D (British Delcam Company) laserscanner, die krachtig, gebruiksvriendelijk, nauwkeurig en efficiënt is en betrouwbare prestaties levert. Het kan worden gebruikt in orthopedisch binnenzoolontwerp, medische behandeling en andere gebieden. Het kan volledige, semi-dragende of niet-dragende plantaire scans ondersteunen.

Afb. 1 iQube 3D-scanner

Afbeelding 2 toont de Techmed 3D (Canada TechMed 3D Company) handscanner, die voornamelijk wordt gebruikt om verschillende voetziekten te beoordelen en 3D-beeldgegevens van de voetvorm te bewaren voor aangepaste schoen- en binnenzoolontwerpen.

Afb. 2 Techmed 3D-scanner

2. binnenzool Materiaal Sverkiezing

Orthopedische inlegzolen kunnen worden gekozen uit een breed scala aan materialen. Veel materialen of combinaties van materialen kunnen voldoen aan de prestatie-eisen van steunzolen, zoals dichtheid, hardheid, duurzaamheid, buigweerstand, slijtvastheid, elasticiteit, reactietemperatuur en stijfheid, enz. . Veelgebruikte materialen zijn onder meer polyethyleenschuim, ethyleenvinylacetaat (EVA), leer, kurk, enz.

Volgens verschillende hardheden kunnen deze materialen worden onderverdeeld in hard type, halfhard type en zacht type. De specifieke selectie is afhankelijk van de inspectieresultaten en het doel van de behandeling. Voor stijve botvervorming is het belangrijkste doel van de behandeling om aan te passen, zachte materialen moeten worden geselecteerd en de belangrijkste functies zijn het verminderen van schuifkrachten, het verspreiden van druk en het verlichten van pijn.

Voor botten die nog steeds een vrij zachte vervorming behouden, is het belangrijkste doel van de behandeling om de functie te corrigeren. Er moeten harde of halfstijve materialen worden gekozen om abnormale voetbewegingen te beheersen. Als er in het productieproces een kleine fout optreedt, is het echter gemakkelijk om iatrogene schade te veroorzaken. Hoe ernstiger de vervorming, hoe minder harde inlegzolen kunnen worden geaccepteerd. Daarom kunnen deze patiënten overwegen om eerst zachtere inlegzolen te dragen en daarna over te stappen op harde inlegzolen. De meeste nieuw ontwikkelde inlegzolen zijn meestal gemaakt van twee of meer materialen met verschillende dichtheden, waarbij rekening wordt gehouden met de functies van correctie en decompressie.

3. binnenzool Modelen en PEHANDELING

Voor op maat gemaakte orthesen inlegzolen is de traditionele methode om het thermoplastische materiaal te verwarmen en op de mannelijke mal van gips aan te brengen, en vervolgens de vorm in te stellen met vacuümapparatuur. Deze methode om inlegzolen te maken is echter niet nauwkeurig genoeg en het productieproces duurt lang.

Op dit moment kan het ontwerp van steunzolen via professionele software worden uitgevoerd. Meer volwassen professionele inlegzoolontwerp- en verwerkingssoftware, zoals het Orthomodel & Orthomill orthopedische binnenzoolontwerp- en verwerkingssysteem van Delcam in het Verenigd Koninkrijk en het binnenzool CAD-ontwerp- en verwerkingssysteem van Medicaid in Duitsland. Tegelijkertijd kan ook algemene 3D-ontwerpsoftware (zoals neushoorn) worden gebruikt voor het ontwerpen van binnenzolen. Bij het ontwerpen worden de door de driedimensionale scanner verkregen voetvormgegevens geïmporteerd in de software en wordt de binnenzool gemodelleerd volgens verschillende voetziekten.

Bij het ontwerpen van inlegzoolmodellering is het voordeel van professionele software dat het weergave-effect goed is. Tijdens het ontwerpen van de structuurlijn kan de voetvorm worden waargenomen en kan deze automatisch een meer geschikte binnenzoolvorm genereren volgens het complexe oppervlak van de voet. Handig voor ontwerp en bewerking. Het nadeel ligt in de hoge eisen die aan computerhardware worden gesteld. Het voordeel van universele ontwerpsoftware (zoals rhino) is dat het bewerken van lijnen en het vastleggen van belangrijke punten zeer soepel en gemakkelijk gaat en dat het minder ruimte in beslag neemt in het computergeheugen. Het nadeel is dat de modelleringsstappen ingewikkelder zijn.

Nadat u de software hebt gebruikt om de modellering van de orthopedische inlegzool te voltooien, kunt u het verwerkingsproces ook via de software simuleren om het verwerkingseffect van de inlegzool te observeren. Als er geen wijziging nodig is, kan deze direct worden aangesloten op de bijbehorende verwerkingssoftware om het pad van de verwerkingstool te genereren. Gebruik ten slotte een graveermachine om steunzolen te maken op de geselecteerde materialen met de juiste dikte, hardheid en maat.

Bovenstaand essay is geschreven door Tang Yunqi; Wang Youyou; Qin Lei; Liu Li, School of Resources and Environment, Shaanxi University of Science and Technology; Onderzoeksinstituut voor militaire uitrusting, afdeling algemene logistiek, over China Leather 2015, nummer 16