阅读说明：本技术 一种基于3d打印系统的可贴合面冷敷康复装置 (But laminating face cold compress rehabilitation device based on 3D printing system ) 是由 李武全 刘军 刘文军 孟美芬 张文滔 张艳玲 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种基于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置,具体涉及医用冰敷工具技术领域。本发明提供的于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置,通过设计根据人体手臂建模后,3D打印的左敷体、右敷体、冰敷管,所述左敷体、右敷体的主体相同,为圆柱在轴向上沿母线截切所得的左、右半圆柱体,左敷体、右敷体的一侧通过横向的连接部连接,左敷体另一侧中间位置处设有连接座,连接座上设有系带,右敷体另一侧中间位置处设有与系带配合的卡扣；固定在病人手臂后,病人不必采用双手辅助冰袋固定,让病人方便移动,通过设计跟随手臂放置的冰敷管,冰敷管间隔设置,让冰敷部位得到缓冲,减少对手臂血管的压迫,防止冰敷时间过长导致血管坏死。(The invention discloses a conformable surface cold compress rehabilitation device based on a 3D printing system, and particularly relates to the technical field of medical ice compress tools. The invention provides a conformable surface cold compress rehabilitation device for a 3D printing system, which is characterized in that after modeling is carried out according to the arm of a human body, a left compress body, a right compress body and an ice compress pipe are printed in a 3D mode, the main bodies of the left compress body and the right compress body are the same and are left and right semi-cylinders obtained by cutting cylinders along a bus in the axial direction, one sides of the left compress body and the right compress body are connected through a transverse connecting part, a connecting seat is arranged in the middle of the other side of the left compress body, a lace is arranged on the connecting seat, and a buckle matched with the lace is arranged in the middle of the other side of the right compress body; after the ice compress tube is fixed on the arm of a patient, the patient does not need to adopt double hands to assist the ice bag to fix, the patient can move conveniently, the ice compress tube is arranged at intervals by designing the ice compress tube to be placed along the arm, the ice compress part is buffered, the oppression on the blood vessel of the arm is reduced, and the blood vessel necrosis caused by overlong ice compress time is prevented.)

一种基于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置

技术领域

本发明涉及医用冷敷工具技术领域，具体涉及一种基于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置。

背景技术

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，SLS(粉末烧结)是3D打印中的其中一种工艺，SLS打印技术采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面，并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描，使粉末的温度升到熔化点，进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。一层完成后，工作台下降一层厚度，铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个模型。SLS的优点：一)、SLS可使用的材料比较多，可使用的材料较多，包括高分子、金属、陶瓷、石膏、尼龙等多种粉末；二)、精度，现在精度正常是做到正负0.2mm的公差。三)、无需支撑，它无需支撑结构，叠层过程出现的悬空层可直接由未烧结的粉末来支撑。四)、材料的利用率高，材料利用率高。由于不需要支撑，无需添加底座，为常见几种3D打印技术中材料利用率最高的，且价格相对便宜。

冰敷作为临床常用冰袋给病人降温，其原理是是减少以及减缓组织胺的释放，减轻组织对疼痛的敏感性；减轻微循环及周围组织的渗出和肿胀；减少血管内皮细胞的作用和血栓的形成；减少氧自由基的释放等等。

目前存在的问题：

1、目前，在临床上的做法是将冰袋用毛巾包裹住，然后放置在患者的需要冰敷的位置。但是，这种方式冰袋容易脱落。

2、关节手术后，仅仅在关节的两侧冰敷，冰袋无法与软组织全方位紧密接触，影响冰敷效果。

3、冰袋内的冰为固体物、冰袋袋子为塑料，固体冰较很容易戳破袋子，导致冰袋内溶液泄露，冰块融化后的水会渗透出毛巾或细布滴落在使用者的皮肤上，严重的会对病人造成二次伤害。

4、冰块或冰袋较硬，僵直，不能完全根据关节曲度贴合人体，导致达不到相应的冰敷效果；

5、冰袋采用毛巾固定，病人不得不使用手辅助冰袋固定，导致病人***受限，无法移动。

6、人体手臂血管为沿手臂纵向衍生分布，冰袋都是整块压住皮肤，导致皮肤没有缓冲，时间较长会引起血管坏死。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置，通过设计SLS工艺3D打印的左敷体、右敷体、冰敷管，解决了上述问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种基于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置，包括左敷体、右敷体、冰敷管，所述左敷体、右敷体的主体相同，为圆柱在轴向上沿母线截切所得的左、右半圆柱体，左敷体、右敷体的一侧通过横向的连接部连接，左敷体另一侧中间位置处设有连接座，连接座上设有系带，右敷体另一侧中间位置处设有与系带配合的卡扣；

所述左敷体、右敷体主体沿着半圆周设有弧形槽面，所述弧形槽面上设有若干开口，沿着开口设有竖直向下的若干插槽，所述插槽内放置有冰敷管，所述冰敷管为圆柱状，内部中空，冰敷管内冲有冷凝液，所述冷敷管的侧面为与冷敷部位紧密贴合的半圆柱曲面；即横向设计的冷敷管，各冷凝管跟随人体横向血管间隔放置；

所述弧形槽面上盖有弧形盖，所述弧形槽面内侧面设有若干与开口向配合的凸块。

作为另一种优选方案，所述卡扣内部设有卡块、压杆，外部设有转头，所述卡块一侧连接在转头上，另一侧通过卡块转轴连接在卡扣内部侧壁上，所述转轴上套有回位弹簧，正常时刻卡块压向卡扣内侧，所述卡扣的结构原理和皮带扣一致，所属技术领域的相关技术人员能够理解。

作为另一种优选方案，所述系带顶面设有齿面，所述卡块底面设有能与系带齿面齿合的齿面。

作为另一种优选方案，所述凸块为圆形凸起，凸起前端沿圆周设有防水垫圈。

作为另一种优选方案，所述冷敷管上端开口，冷敷管外壁和插槽为最小间隙配合。

该3D打印可贴合面冷敷康复装置的制备方法，包括以下步骤：

使用3D人体扫描仪，将被扫描的人将手臂平躺于玻璃板上，打开相机、激光器和伺服驱动电机；

使用扫描仪将激光器同时对头部发射激光，激光经物体反射后被CCD相机接收并成像；伺服驱动电机带动丝杆转动，位于丝杆上的支架带动CCD相机和激光器沿着导轨运动，当支架运动到位于滑轨上的限位开关位置时，证明手臂扫描完成，进而支架反方向左自动复位运动，CCD相机采集完成手臂的图像，CCD相机将图像传递给外接计算机，外接计算机对图像进行处理，经过图像处理后激光条纹所在像素被识别出来，并通过事先标定好的光平面方程和CCD相机反算出与这些像素点在静止的世界坐标系下所对应的三维空间点的坐标；并获得所述部位的外形曲面点位坐标，将所述外形曲面点位坐标数据导入逆向工程软件进行编辑处理，并删除所述部位外多余的影像获得三维模型，并利用曲面多边形原则对所述三维模型布点，生成所述三维模型的高度拟合模型；外接计算机通过预先标定的空间关系对三维空间点进行拼接，根据手臂使用CAD/CAM三维建模左敷体1、右敷体2、冰敷管3。通过建模手臂在电脑端分析后，在使用三维软件根据病人手臂为病人定做最合适的装置，3D打印出来后的弧形敷体能够充分贴合人体手臂，提高了冰敷效果。

本发明有益效果：

1、本发明采用外部卡扣固定，能放置冰敷装置脱离。

2、本发明通过设计左敷体、右敷体，能够环绕病人手臂，与软组织全方位紧密接触，提高冰敷的效果。

3、本发明通过设计冰敷管，冷凝液放置在冰敷管内，冰敷管具有一定的厚度，能够防止病人直接接触冷敷液导致被冻伤，同时防止了冰袋内溶液泄露，即阻止了冰块融化后的水会渗透出毛巾或细布滴落在使用者的皮肤上，保护了病人。

4、本发明在使用前扫面病人手臂，通过建模手臂在电脑端分析后，在使用三维软件根据病人手臂为病人定做最合适的装置，3D打印出来后的弧形敷体能够充分贴合人体手臂，提高了冰敷效果。

5、本发明通过卡带放置在卡扣内，固定在病人手臂后，病人不必采用双手辅助冰袋固定，让病人***不受限制，方便移动，同时可以根据卡扣调节整个装置的松紧度，增加佩戴舒适度。

6、本发明通过设计跟随手臂放置的冰敷管，冰敷管间隔设置，让冰敷部位得到缓冲，减少对手臂血管的压迫，防止冰敷时间过长导致血管坏死情况的发生。

当然，实施本发明的任意产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述基于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置的结构示意图；

图2为本发明所述左敷体的结构示意图；

图3为本发明所述冷凝管的结构示意图；

图4为本发明所述弧形盖的结构示意图；

图5为本发明所述卡扣的结构示意图；

图6为本发明所述卡带和压块的凸面结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-左敷体，101-弧形槽面102-开口，103-插槽，104-卡带，105-连接部，106-连接座，107-系带，2-右敷体，3-冰敷管，301-冷凝液，4-卡扣，401-转头，402-卡块，403-转轴，404-压杆，405-空隙，406-齿面，5-弧形盖，501-凸块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示

一种基于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置，包括左敷体1、右敷体2、冰敷管3，所述左敷体1、右敷体2的主体相同，为圆柱在轴向上沿母线截切所得的左、右半圆柱体，左敷体1、右敷体2的一侧通过横向的连接部105连接，左敷体1另一侧中间位置处设有连接座106，连接座106上设有系带107，右敷体2另一侧中间位置处设有与系带107配合的卡扣4；所述左敷体1、右敷体2主体沿着半圆周设有弧形槽面101，所述弧形槽面101上设有若干开口102，沿着开口设有竖直向下的若干插槽103，所述插槽103内放置有冰敷管3，所述冰敷管3为圆柱状，内部中空，冰敷管3内冲有冷凝液，所述冷敷管3的内侧为冷敷部位紧密贴合的冷敷曲面；所述弧形槽面101上盖有弧形盖5，所述弧形槽面内侧面设有若干与开口102向配合的凸块501。

作为另一种优选方案，所述卡扣4内部设有卡块402、压杆404，外部设有转头401，所述卡块402一侧连接在转头401上，另一侧通过卡块转轴403连接在卡扣4内部侧壁上，所述转轴上套有回位弹簧，正常时刻卡块404压向卡扣4内侧，所述卡扣4的结构原理和皮带扣一致，所属技术领域的相关技术人员能够理解。

作为另一种优选方案，所述系带107顶面设有齿面406，所述卡块402底面设有能与系带齿面405齿合的齿面。

作为另一种优选方案，所述凸块501为圆形凸起，凸起前端沿圆周设有防水垫圈。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行说明：

实施例1

一种基于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置，包括左敷体1、右敷体2、冰敷管3，所述左敷体1、右敷体2的主体相同，为圆柱在轴向上沿母线截切所得的左、右半圆柱体，左敷体1、右敷体2的一侧通过横向的连接部105连接，左敷体1另一侧中间位置处设有连接座106，连接座106上设有系带107，右敷体2另一侧中间位置处设有与系带107配合的卡扣4，所述卡扣4内部设有卡块402、压杆404，外部设有转头401，所述卡块402一侧连接在转头401上，另一侧通过卡块转轴403连接在卡扣4内部侧壁上，所述转轴上套有回位弹簧，正常时刻卡块404压向卡扣4内侧。

实施例2

一种基于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置的制备，其使用方法为：

使用人体扫描仪，将手臂平躺于玻璃板上，打开相机、激光器和伺服驱动电机；将激光器同时对头部发射激光，激光经物体反射后被CCD相机接收并成像；伺服驱动电机带动丝杆转动，位于丝杆上的支架带动CCD相机和激光器沿着导轨运动，当支架运动到位于滑轨上的限位开关位置时，证明手臂扫描完成，进而支架反方向左自动复位运动，CCD相机采集完成手臂的图像；CCD相机将图像传递给外接计算机，外接计算机对图像进行处理，经过图像处理后激光条纹所在像素被识别出来，并通过事先标定好的光平面方程和CCD相机反算出与这些像素点在静止的世界坐标系下所对应的三维空间点的坐标；外接计算机通过预先标定的空间关系对三维空间点进行拼接，得到人体手臂三维建模数据，根据手臂使用CAD/CAM三维建模左敷体1、右敷体2、冰敷管3。通过建模手臂在电脑端分析后，在使用三维软件根据病人手臂为病人定做最合适的装置，3D打印出来后的弧形敷体能够充分贴合人体手臂，提高了冰敷效果。

实施例3

基于实施例1-2，一种基于3D打印系统的可贴合面冷敷康复装置的制备在为病人手臂进行冷敷中的应用。

具体实施时，将冷凝液冲入各冷凝管内，将冷凝管放入插槽内，使用弧形盖5将插槽103完全闭合，将左敷体1、右敷体2围绕病人手臂，将卡带104放入卡扣104内，通过转头401调节卡带，直到松紧度合适，固定在病人手臂后，病人不必采用双手辅助冰袋固定，让病人***不受限制，方便移动，同时可以根据卡扣调节整个装置的松紧度，增加佩戴舒适度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。