專利名稱：用于定制合身產(chǎn)品的復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定制成型產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及用于矯形外科產(chǎn)品的復(fù)合材料領(lǐng)域。2.相關(guān)技術(shù)說明經(jīng)常有必要將產(chǎn)品成型為定制的形狀并使其合身。特別成問題的一個領(lǐng)域是在保護性和肌肉骨骼支撐性裝置(例如在醫(yī)學(xué)矯形外科領(lǐng)域、運動醫(yī)學(xué)、保護性身體裝備、獸醫(yī)用途以及其它用途中所用的那些)的使用中。這些裝置需要提供不同程度的支撐和保護， 但又緊密且舒適的貼合身體。諸如以下的物品都可受益于構(gòu)建技術(shù)和材料的改進合身成型的矯形外科硬質(zhì)敷料(orthopedic cast)、矯形外科支具(orthopedic brace)、運動醫(yī)學(xué)中使用的支撐裝置、放射治療中使用的固定和定位裝置和獸醫(yī)學(xué)中使用的支撐性裝置，以及保護性身體裝備和其它剛性合身物品。通常通過纏繞灌注有軟樹脂的玻璃纖維帶來在身體上形成矯形外科硬質(zhì)敷料和支具，其中所述樹脂通過水而活化和硬化。它們也可由水活化的石膏和織物層形成。聚己酸內(nèi)酯材料例如BSM Medical提供的Orthoplast 也可用于支具。用熱水將該硬質(zhì)敷料和夾板材料加熱到皮膚適宜的最高溫度，約160華氏度。這些材料允許硬質(zhì)敷料或支具在患者身體部位周圍在墊料(padding)和彈性織物(stockinette)上原位成型和制得。這些現(xiàn)有材料處于被充分加熱到1)它們具有足以在身體周圍成型的可延展性和幻該材料不燙傷患者或醫(yī)生的溫度的時間是有限的。硬質(zhì)敷料、夾板、支具和其它產(chǎn)品需要成型為復(fù)雜的形狀。例如，經(jīng)常需要拇指人字形硬質(zhì)敷料或夾板用于拇指損傷的支撐。這些難以定制成型和適合特定的使用者。它們常常分塊成型，并連接到夾板或硬質(zhì)敷料體，這產(chǎn)生較弱的支撐。合身性并不總是特別舒適，這導(dǎo)致順應(yīng)性問題。其它的身體損傷可能需要難以實現(xiàn)以及實現(xiàn)起來成本高昂的相對復(fù)雜的形狀。支具特別難以成型為定制的形狀。支具常常需要是柔性的以允許身體部位(例如膝、踝、腕和其它可活動的身體部位)彎曲。同時，支具需要是剛性的以防止虛弱的身體部位受傷。因此，大多數(shù)現(xiàn)有支具是復(fù)雜的機械裝置，其難以制造并且更加難以定制合身。矯形外科產(chǎn)品例如硬質(zhì)敷料、夾板、支具和保護性裝備以及其它產(chǎn)品不僅難以使用常規(guī)材料成型為復(fù)雜形狀，而且它們還常常無法對患者做到很好的合身。因為這些產(chǎn)品通常用機械機構(gòu)制成，或者用例如鉤和環(huán)的連接或者用粘合劑結(jié)合在一起，或者是不可模壓的，所以它們不能針對患者定制成型。缺乏定制合身性導(dǎo)致不舒適，這影響產(chǎn)品的順應(yīng)性、用途和有效性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了獨特的復(fù)合材料，其可容易地定制成適合身體部位，成型為復(fù)雜形狀，但是在室溫下又具有高剛性和高強度。該扁平復(fù)合片材相對較薄，可切割成一定形狀， 加熱以及隨后縫合，形成復(fù)雜的三維形狀。接著，完成的產(chǎn)品能夠被加熱并舒適地在身體上成型，從而精確地適合并支撐身體部位。 一個優(yōu)選的實施方案提供一種由剛性聚合物材料中間層形成的復(fù)合材料，所述聚合物材料中間層在約200華氏度的溫度下可以熱成型。該層夾在高彈性延展織物材料層和 /或泡沫層之間。所得復(fù)合材料可被加熱直到中間層可延展，而外層提供熱絕緣，進行切割、 縫合和成型的穩(wěn)定性，另外使得該復(fù)合材料更加耐用并同時保持溫暖和柔軟?？椢锖团菽瓕右苍试S被加熱材料在熱且可塑時容易穿過縫紉機，并提供塑料單獨無法提供的接縫耐久性。這些織物層可具有延展性，這允許中間層三維模制，但是織物的彈性使柔軟的被加熱物保持壓縮并隨著其冷卻和變硬而在身體上成型。另外，該彈性層提供了塑料單獨不可能具有的記憶，使得在重新加熱時物品回復(fù)其初始形狀以再次適合身體。在一個優(yōu)選實施方案中，該復(fù)合材料也可在織物夾層之一的一側(cè)或兩側(cè)或者替代該夾層或除此之外包括隔熱泡沫層。該泡沫使得該復(fù)合材料在加熱狀態(tài)下能夠容易處理并提供在穿戴時針對身體的保護性舒適層。由于相對低密度的泡沫在縫合時和在對身體成型時保護手和身體不受熱，所以這擴展了可用的可熱成型材料的溫度范圍。另外，隔熱性能延長復(fù)合材料具有延展性的時間，因而允許有更多的時間縫合接縫以及將物品針對身體成型。本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的復(fù)合材料在被縫合成基本三維形狀后，可被加熱并且由于被加熱的中間層的延展性和復(fù)合層的彈性而成型為更復(fù)雜的形狀。該產(chǎn)品可以該基本形狀出售使用?；蛘?，將該產(chǎn)品壓扁平的以節(jié)省貯存和運輸?shù)目臻g。然后，消費者可將成品重新加熱到高于140華氏度的溫度，使其能夠延展并圍繞復(fù)雜表面(例如但不限于身體) 緊密地合身成型。該材料可延展并圍繞表面成型而不下垂變形，這是因為延展的織物和泡沫層提供了記憶和保持力。這容易且快捷地提供了材料圍繞表面的舒適且緊密的合身。一旦材料冷卻，則其形成剛性的支持性結(jié)構(gòu)。中間層塑料材料可具有不同的厚度和硬度，以提供所需的支撐、保護和彎折的量以用于預(yù)定用途。本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的復(fù)合材料具有以下關(guān)鍵特征與許多剛性材料不同，其可加熱到可延展?fàn)顟B(tài)并且用標(biāo)準(zhǔn)縫紉機縫合以支制成低收縮、具延展性、復(fù)雜、舒適且引人注目的接縫，非常類似于縫合常規(guī)織物外衣?？椢锖?或泡沫層導(dǎo)致被加熱的復(fù)合材料的行為非常類似于常規(guī)延展織物并允許材料以正常方式通過縫紉機用機器或人工進行操作。外泡沫層的隔熱性能延長材料保持熱度和可塑性的時間，使得有足夠的時間來縫合長接縫以及復(fù)雜的縫紉，同時保護手不過度受熱。該產(chǎn)品可重復(fù)加熱任意次數(shù)以完成縫合、成型和制造過程。另外，因為該復(fù)合材料部分被縫合和操作以使形狀高度符合其所縫合的形狀，所以該復(fù)合材料可差異性延展。這使得三維產(chǎn)品能夠簡單地制造，這在之前非常困難，不然的話無法將冷卻的剛性材料部分縫合。在冷卻后，中間支撐層材料變得有剛性，進一步被三維形狀所增強，從而變得非常堅固和具有支撐性。縫合的接縫以連續(xù)的形式將剛性塊連接在一起，這減少了在其它連接方式(例如鉚釘、粘合劑或機械固定)中所見的點載荷和疲勞。一個優(yōu)選實施方案的織物和泡沫層還提供身體的舒適性以及由印制或編織的織物所帶來的有美感的外觀。該泡沫層還提供緩沖性，從而通過減少在運動過程中和在施加重量時的壓點，使得最終的合身成型產(chǎn)品更加舒適。該泡沫層還可以是在與中間聚合物層相同的溫度下可熱成型，使得它們通過在模制過程中隨著施加壓力而改變厚度從而增加額外的形狀和輪廓。這些泡沫層還具有不同的厚度、密度和組成，以根據(jù)需要提供不同水平的緩沖性。該復(fù)合材料和熱縫合技術(shù)的結(jié)合提供了許多理想且獨特的特征。通過下文對優(yōu)選實施方案的詳細(xì)說明、權(quán)利要求和附圖，將展示出本發(fā)明的這些和其它特征。


圖1是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的復(fù)合材料形成的矯形外科支具的示意圖。圖2是圖1復(fù)合材料的側(cè)視截面圖。圖3是圖1復(fù)合材料的分解組件視圖。圖4是具有圓形邊緣的復(fù)合材料的側(cè)視截面圖。圖5是由復(fù)合材料形成的安裝在手臂上的矯形外科支具示意圖。圖6是具有不同閉合機構(gòu)的支具的示意圖。圖7是不同閉合機構(gòu)的示意圖。圖8是顯示重疊邊緣的正視截面圖。圖9是由該復(fù)合材料成型的不同矯形外科支具的示意圖。圖10是由該復(fù)合材料成型的頸支具的示意圖。圖11是由該復(fù)合材料成型的頸支具的示意圖。圖12是由該復(fù)合材料成型的夾板的示意圖。圖13是在患者身上成型的夾板的示意圖。圖14是另一種夾板的示意圖。圖15是在患者身上成型的夾板的示意圖。圖16是腿夾板的示意圖。圖17是腿夾板的另一幅示意圖。圖18是制備待用的夾板的示意圖。圖19是在患者身上成型的加熱夾板的示意圖。圖20是圍繞患者壓縮的夾板的示意圖。圖21是圍繞患者模制的夾板的示意圖。圖22是由該復(fù)合材料成型而成的保護性肩墊的示意圖。圖23是由該復(fù)合材料成型而成的保護性護脛組件的示意圖。圖M是組裝而成的保護性護脛的示意圖。圖25是保護性手套的示意圖。圖沈是組裝而成的保護性手套的示意圖。圖27是在手上模制的保護性手套的示意圖。
圖28是用于該復(fù)合材料的加熱單元的示意圖。圖四是該加熱單元的截面圖。圖30是發(fā)熱的加熱單元的示意圖。圖31是微波加熱單元的側(cè)視截面圖。圖32是加熱的微波加熱單元的側(cè)視截面圖。圖33是縫合在一起的兩個組件的示意圖。圖34是由該復(fù)合材料成型而成的兩個組件縫合的側(cè)視截面圖。圖35是特定縫合連接的兩個組件的側(cè)視截面圖。圖36是允許兩個組件活動的縫合的示意圖。圖37是允許組件放平的縫合的示意圖。圖38是的示意圖被切開的兩個組件的示意圖。圖39是縫合在一起的兩個組件的示意圖。圖40是加熱時縫合的兩個組件的示意圖。圖41是縫合形成復(fù)雜形狀的組件的示意圖。圖42是縫合形成人字形支具的組件的示意圖。圖43是完整環(huán)織物(unbroken loop fabric)外層的支具的示意圖。圖44是可連接閉合機構(gòu)的示意圖。圖45是組裝在支具上的可連接閉合機構(gòu)的示意圖。圖46是患者身上已組裝的支具的示意圖。圖47是可連接閉合機構(gòu)組件的特寫圖。圖48是該組件的側(cè)視圖。圖49是該組件另一側(cè)的側(cè)視圖。圖50是可連接閉合機構(gòu)一種構(gòu)造的示意圖。圖51是可連接閉合機構(gòu)另一種構(gòu)造的示意圖。圖52是可連接閉合機構(gòu)另一種構(gòu)造的示意圖。圖53是可連接閉合機構(gòu)另一種構(gòu)造的示意圖。圖M是可連接閉合機構(gòu)另一種構(gòu)造的示意圖。圖55是另一種閉合機構(gòu)的示意圖。圖56是該閉合機構(gòu)組件的側(cè)視截面圖。圖57是支具上閉合機構(gòu)的分解組件視圖。圖58是已組裝支具的示意圖。圖59是患者身上支具的示意圖。圖60是另一種閉合機構(gòu)的示意圖。圖61是另一種閉合機構(gòu)的示意圖。圖62是該閉合機構(gòu)另一種構(gòu)造的示意圖。圖63是另一種閉合機構(gòu)的示意圖。圖64是該閉合機構(gòu)的另一個視圖。圖65是另一種閉合機構(gòu)的示意圖。圖66是另一種閉合機構(gòu)的示意圖。
圖67是另一種閉合機構(gòu)的示意圖。圖68是具有完整環(huán)織物部分的支具的示意圖。圖69是另一種閉合機構(gòu)的示意圖。圖70是組裝在支具上的閉合機構(gòu)的示意圖。圖71是背部支具上可連接閉合機構(gòu)的示意圖。圖72是支具上不同位置的可連接閉合機構(gòu)的示意圖。圖73是腿夾板上可連接閉合機構(gòu)的示意圖。圖74是夾板上不同位置處該閉合機構(gòu)的示意圖。優(yōu)詵實施方案的具體說明在圖1-74中示出本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。應(yīng)清楚理解的是，本文僅出于說明性目的而提供了描述性實施方案，其不意為不適當(dāng)?shù)叵薅ㄋ蟊Ｗo的發(fā)明。示例性實施方案在用于固定和支撐身體部位的矯形外科產(chǎn)品方面描述了本發(fā)明。應(yīng)理解的是，本發(fā)明預(yù)期用于其它類型的產(chǎn)品，包括但不限于醫(yī)學(xué)、運動、保護性裝備、獸醫(yī)和其它類型用途。以下術(shù)語在本文中定義如下。支具(brace)是用于輔助或限制身體運動的裝置。 硬質(zhì)敷料(cast)是將材料模制成對骨折或斷裂肢體在其愈合時進行保護的保護性殼。夾板(splint)是固定或穩(wěn)定受傷的骨、關(guān)節(jié)、肢體或脊柱的醫(yī)學(xué)裝置。矯形器(orthoses)是用于支撐、輔助、定位、預(yù)防或校正畸形或改善身體活動部分功能的外部矯形設(shè)備。保留時間(dwell time)定義為所述復(fù)合材料具有足夠延展性以允許產(chǎn)品成型的時間。目標(biāo)溫度定義為約165華氏度至250華氏度，優(yōu)選約200華氏度。出于本發(fā)明的目的，可延展性定義為材料可通過變得可彎曲、在四個方向上高度可延展并且可壓縮而可成型為三維形狀以圍繞身體部位和其它物體形成復(fù)雜形狀的狀態(tài)。變得略微更加可成型和可彎曲但是不具有高程度的上述特征的材料不被視為具有可延展性。出于本發(fā)明的目的，人皮膚燙傷定義為材料在加熱到200至220華氏度或更高時達(dá)到的傳熱程度使得如果將被加熱的材料施用于身體，則疼痛的不適使得無法容易地用手操作以及導(dǎo)致疼痛發(fā)紅和/或身體皮膚起泡的結(jié)纖圖1示出矯形產(chǎn)品例如前臂骨折支具的一個實例，本發(fā)明可在其上使用。應(yīng)清楚理解的是，其它類型產(chǎn)品包括其它類型的支具、夾板、硬質(zhì)敷料和其它產(chǎn)品。本實施方案的描述性支具10包括內(nèi)層20、中間支撐層30和外層40，如圖2和3中所示。這三個層各自提供獨特的功能，當(dāng)組合成一體化復(fù)合產(chǎn)品時，產(chǎn)生獨特且優(yōu)秀的產(chǎn)品。下文分別詳細(xì)描述這三個層模制或壓制在一起形成一體化復(fù)合材料。在使用前施加閉合60，其使得沒有受到特別訓(xùn)練的醫(yī)療服務(wù)提供者容易地將該支具成型為合適的形狀，并且將該支具固定到患者身上。所得支具對于患者來說更為舒適得多，其可增加患者對其使用的順應(yīng)性。所得支具具有優(yōu)于上下文所討論的先前系統(tǒng)的許多額外益處。該優(yōu)選實施方案的一體化系統(tǒng)使得支具能夠以預(yù)分層的、預(yù)成型的或坯片形式提供，以及以根據(jù)預(yù)期用途的尺寸提供，例如用于支撐腕、臂、膝、頸或其它身體部位。然后，該系統(tǒng)容易地針對特定患者進行定制，如下文所討論的。在一個優(yōu)選實施方案中，該系統(tǒng)還允許患者根據(jù)需要對支具進行調(diào)整，以適應(yīng)腫脹或其它問題。該可調(diào)整性還允許支具針對所要支撐的特定身體部位進行定制。
用干熱對支具系統(tǒng)進行加熱，使其變得可熱成型，從而在數(shù)分鐘內(nèi)成型。在約160 華氏度至250華氏度的溫度下(目標(biāo)溫度)，該支具系統(tǒng)可延展從而易于成型，但是仍能夠保持一定程度的剛性，從而不發(fā)生超過該材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的過度流動。然后，該系統(tǒng)可安置在患者身上，而在該過程中不會燙傷患者或者造成患者的不適。相對低密度的泡沫內(nèi)層將高密度的熱中間塑料層與身體隔開。比泡沫具有更高密度的皮膚事實上比泡沫可將熱傳遞到皮膚更快地將泡沫冷卻，由此保護皮膚在所用溫度下免受燙傷。然后，將系統(tǒng)成型為確切的所需形狀，從而使得特定患者容易地且不需要專門技能地使用下述方法。一個優(yōu)選實施方案的系統(tǒng)設(shè)計成允許支具具有可延展性的時間受到控制。在本文中，這稱為支具的“保留時間”。由于這是醫(yī)生或技術(shù)人員必須精確地將支具模制在患者身體上的時間，所以該時間是關(guān)鍵的時間。該優(yōu)選實施方案通過選擇中間層材料、中間層材料的密度/厚度、中間材料具有可延展性的溫度以及內(nèi)層和外層的隔熱品質(zhì)來控制保留時間。另外，使用者可根據(jù)物品被加熱到的溫度來調(diào)整保留時間，較高的溫度得到較長的保留時間。在該優(yōu)選實施方案中，保留時間受到以下條件的控制中間層加熱的初始溫度、所選的中間層材料、中間層的厚度和密度、以及外層和內(nèi)層的隔熱特性。該優(yōu)選實施方案使用剛性中間層材料，其在或約在200華氏度以及低至約160華氏度的溫度下具有可延展性。這些材料自身的成型溫度范圍通常不能夠使得材料在充分的時間內(nèi)具有可延展性，并且會對患者造成嚴(yán)重的不適或損傷。這些材料自身在脫離熱源數(shù)秒內(nèi)會冷卻。低密度隔熱泡沫內(nèi)層和外層的包封是增加保留時間的重要創(chuàng)新，并且允許通過上述方式改變保留時間，同時將患者與內(nèi)層危險的熱量隔離。用于產(chǎn)品的復(fù)合材料是可透射線的。這允許在不移除該產(chǎn)品的情況下對患者進行 X射線和其它成像過程。這為檢查愈合過程的狀態(tài)節(jié)約了大量的時間和費用。該復(fù)合材料能夠通過加熱材料以及對材料進行成型、縫合和其它操作來形成復(fù)雜形狀，同時其為可延展的形狀，然后使之冷卻并以剛性形式保留該新形狀。該復(fù)合材料也可制成“坯”形式，然后原位成型，從而產(chǎn)生所需的形狀并且定制合身。這允許靈活性和定制性，而不需要大量的產(chǎn)品庫存。材料該優(yōu)選實施方案的復(fù)合物包括軟的內(nèi)泡沫層20，其通過壓制或模制或其它制造方法組裝到中間支撐層30。內(nèi)泡沫層20提供緊貼皮膚的舒適感。它可保護患者的皮膚免受中間層30的摩擦和熱量，以及防水(不吸收)。該層可以在目標(biāo)溫度下成型，以提供對患者最小細(xì)節(jié)的精確合身。該層的特定泡沫成分如上所述是低密度的以散熱，使得患者在熱支具最初置于身體周圍時不受傷害。在另一些優(yōu)選實施方案中，泡沫可不具有可延展性，但是能夠壓縮從而舒適地緊密貼合在患者身體部位周圍。泡沫提供緩沖性并且增加使用的舒適性和順應(yīng)性。在該優(yōu)選實施方案中的泡沫是閉孔結(jié)構(gòu)，但是如果不需要防水性，則替代方案可以是開孔以提供呼吸能力。該層還可以具有泡沫制劑，以接收和分配治療性化學(xué)添加劑例如抗微生物劑、皮膚洗液或其它藥物和化學(xué)物。另外，粘彈性記憶泡沫可用于該層，以精確適合身體。在該優(yōu)選實施方案中，內(nèi)層20可包含但不限于例如下列材料閉孔泡沫層、開孔泡沫層、凝膠或軟聚合物層、隔熱織物、多層或疊加的隔熱織物層或者任何其它具有緩沖性的隔熱層。該層提供為了患者舒適的緩沖以及為了保持中間層熱量的隔熱特征以增加材料成型的工作時間，以及提供縫合操作的支撐表面。該支撐表面為縫合接縫的線提供固定機構(gòu)，以及提供平滑表面用于將被加熱的復(fù)合材料移動通過縫合裝置而不發(fā)生粘連。另外，該層使得被加熱的可延展復(fù)合材料與縫合裝置本體隔熱，從而保持足夠長的可延展時間以進行復(fù)雜的縫合步驟。大多數(shù)縫合裝置的底座通常是大且厚的金屬表面，其會快速地在數(shù)秒鐘內(nèi)從非隔熱材料散熱。在加熱到約200華氏度時，該層滑動摩擦系數(shù)約為1或更小，意味著它會滑過金屬表面而不受過分的力或粘性。在該優(yōu)選實施方案中的該內(nèi)層20由泡沫材料形成，例如由多種交聯(lián)的聚乙烯 (“PE”)和乙烯-醋酸乙烯酯(“EVA”)泡沫或其它合適的材料形成。該材料在目標(biāo)溫度下具有可延展性。但是，該層還可在制造過程中實現(xiàn)的約300華氏度的較高溫度下模制。這使得在制造過程中將該材料壓縮模制成多種形式，靠近外層的邊緣被加熱密封，由此包封中間層?？捎枚喾N藥物或抗微生物處理對該層進行處理。還可在內(nèi)層內(nèi)部附加另外的層，以提供抗微生物特性。也可在這些另外的層中加入其它治療性能。該層可以是泡沫、織物、無紡織物或其它合適材料。該優(yōu)選實施方案的中間層30是薄的熱成型聚合物塑料材料，其在目標(biāo)溫度下變得可塑，但在室溫下具有相當(dāng)?shù)膭傂?。該層提供對身體部位的相當(dāng)量的支撐。根據(jù)需要，通過改變聚合物材料的組成，可將其改造成具有不同程度的柔性和剛性。還可通過材料厚度或者通過穿孔或剪切來改變該特征。該層可模制成具有不同厚度、漸縮邊緣、肋條、孔和特征，其提供預(yù)定愈合目的所需的理想剛性、強度和柔性。該優(yōu)選實施方案的中間層30由包含特定特征的專用熱塑性聚合物材料形成。 在約165華氏度至200華氏度的溫度下該材料易于成型，在130華氏度以下的溫度具有剛性。該材料優(yōu)選具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，其允許從具有可延展性的狀態(tài)慢慢變得具有剛性。材料厚度優(yōu)選為約0.025英寸至約0. 125英寸。在根據(jù)ASTM D2240測量時，該材料具有高于Siore 70A的硬度，優(yōu)選約Siore 65D至約80D。該材料具有足夠的結(jié)構(gòu)強度，其具有高沖擊強度、低缺口擴展以及耐久性。例如，不受限制地，該優(yōu)選實施方案的材料具有6000-9000psi (ASTM D638)、優(yōu)選7500psi的拉伸強度，5 %的斷裂伸長以及 270，000-340，OOOpsi、優(yōu)選308，OOOpsi (ASTM D5023)的彎曲模量。優(yōu)選材料的比重為約 1-1. 5 克 / 立方厘米(ASTM D79)。另一個優(yōu)選實施方案的中間層30優(yōu)選由聚氯乙烯(“PVC”)片材、無定形聚對苯二甲酸乙二醇酯(“RPET”)或者PVC泡沫例如Sintra 或Komatex 形成。另外的優(yōu)選材料包括但不限于聚己酸內(nèi)酯和己內(nèi)酯。還可使用例如低密度或高密度聚乙烯(“HDPE”)和類似的材料。也可使用在低于250華氏度的溫度下可熱成型但是在室溫下為剛性的其它材料。在一個優(yōu)選實施方案中，外層40由可拉伸材料形成，其易于拉伸、保持恢復(fù)初始形狀的記憶，具有高強度和耐久性。該材料包括但不限于編織尼龍氨綸混紡物、編織聚酯氨綸混紡物、尼龍織物、聚酯或其它由于編織的設(shè)計而拉伸的纖維以及橡膠化的材料。氨綸是高彈性合成纖維的概括性術(shù)語。在一個實施方案中，優(yōu)選材料包括尼龍或聚酯與氨綸的混紡物。另外，該實施方案的優(yōu)選材料在加熱到約200華氏度時不變粘，在加熱到該溫度時易于沿表面滑動。在加熱到約200華氏度的溫度時，該層的滑動摩擦系數(shù)為約1或更小，意味著其會沿金屬表面滑動，而沒有過度的力或粘性。在另一個優(yōu)選實施方案中，外層包括上文所述可拉伸材料以及另一泡沫層，該泡沫層在一個優(yōu)選實施方案中具有內(nèi)層的許多特征，其包括在形成圍繞身體部位的支具時提供針對中間層的隔熱性。另外，其為支具提供美觀性，并且還提供對中間層摩擦的保護。用于為剛性且可能粗糙的有孔中間層提供耐久且舒適的覆層。在該優(yōu)選實施方案中，該外層由泡沫形成，例如聚氨酯泡沫、泡沫橡膠或EVA泡沫，其在高于目標(biāo)溫度的溫度下可模制。 這允許外層在制造過程中熱成型，其具有離型特性、肋條、凹陷或裝飾性外形，并且具有在顯著高于目標(biāo)溫度的溫度下相對內(nèi)層密封的邊緣。此特征在患者成型過程中不受影響。在該優(yōu)選實施方案中，外層在目標(biāo)溫度下不熱成型，而是拉伸以適應(yīng)中間層的形狀。因為其不熱成型，所以不會留下彈性纏繞或壓縮管的印記，并且保持外觀的平滑和美觀。如果不需要這些特性，則其在目標(biāo)溫度下可熱成型。外泡沫層還可以是硬泡沫以提供額外的支撐以及環(huán)境保護、美觀并且還在熱成型過程中提供一些支撐。當(dāng)將該外層與典型研磨石膏或玻璃纖維支具外層相比較時，可體驗到舒適度、外觀、美觀、耐久性和易用性的顯著改善。另外，織物、合成革或其它裝飾性覆層可以添加在該層的外部，用于美觀或耐久性的目的。另外，也可施加已知為完整環(huán)的織物， 其具有適于普通鉤環(huán)扣件的表面例如Velcro 。這允許閉合、額外支撐物、多部分支具及其它裝置能夠使用鉤帶扣件即刻連接。該復(fù)合材料可包含穿透三層的孔，從而形成不同量和形狀的孔12，從而提供透氣、 成型特征、對傷口或?qū)Ч艿鹊耐?。根?jù)支具模制到身體部位的需要，這些孔還允許中間層擴展和收縮。一體化支具還可穿孔以產(chǎn)生針對身體部位例如拇指、腳趾等的孔14。它還可穿孔以接收多種閉合系統(tǒng)附件。在大多數(shù)情況下，該優(yōu)選實施方案圍繞末端纏繞一次并在一定程度上重疊。這是為了適應(yīng)在每種尺寸的產(chǎn)品中遇到的不同的身體直徑和形狀，并且這是典型的石膏和玻璃纖維支具所不具有的特性。重疊也是閉合裝置所安置的點，其在使用過程中的環(huán)境中允許支具開放或閉合。替代材料的實施方案中間支撐層也可包含穿孔。這允許易于順應(yīng)身體三維表面的層穿孔以具有彼此鄰近的小孔，得到25%至50%開放的開孔結(jié)構(gòu)。該方法產(chǎn)生圍繞孔的基質(zhì)框架，其在加熱且可塑時，通過圍繞小孔變形、朝小孔移動或者將小孔拉伸開而可更易于成型。使用該穿孔方法，可使用比通常沒有穿孔的情況下不足以成型的材料更厚更硬的材料。由于上文所述的變形過程，使得穿孔還允許塑料聚合物在比連續(xù)層更低溫度下成型，這對于患者的舒適和安全性來說很重要。在冷卻且以柱狀形式成型時，厚的介質(zhì)框架變得非常具有剛性，如大多數(shù)支撐性支具所需要的那樣。另外，通過穿孔減輕了重量，這增加了患者的舒適性和順應(yīng)性。這些中間層的穿孔與用于通氣和冷卻目的的通氣孔是分開的，所述通氣孔必須穿透全部的層并且更大且離得更遠(yuǎn)。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述穿孔移除了 25%至 60%的中間層重量。當(dāng)中間層的材料包括PVC片材、APET和RPET時，這些穿孔是特別有用的。作為替代方案，泡沫材料，例如PVC泡沫(包括Sintra 和Komatex )和APET可在與20%至50%的空氣或氣泡一起擠出或模制時發(fā)泡，以取代穿孔?？墒褂闷渌l(fā)泡材料，例如剛性EVA泡沫和其它高密度發(fā)泡聚合物。它們的用途取決于每種用途所需的理想剛性和耐久性。中間層30可具有不同的拓?fù)鋵W(xué)性質(zhì)，例如通過在需要額外剛性的區(qū)域具有增加的厚度而在需要更多緩沖性的區(qū)域具有減少的厚度。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案中， 整個支具系統(tǒng)由單一材料形成，并且其行為具有與上文對多層支具所述非常相同的方式。 該材料會具有分層，其通過向泡沫材料中引入或多或少的氣泡而變得或多或少的致密。材料的中心部分具有比材料外部(更多氣泡)更高的密度(較少或沒有氣泡)。這可以通過使用泡沫擠出材料來實現(xiàn)，在制造過程中泡沫破裂或被操作使得其變得更致密。然后，用熱或其它方式進行處理，使得表面升高以及氣泡擴大，變得較不致密以及更軟。這還可通過同時共擠出或共模制多個層來實現(xiàn)，其可發(fā)泡為不同的密度或者使用不同組成的共擠出材料。凈效果是具有硬中心部分和緩沖隔熱外部部分的單一材料片材。在圍繞身體部位的成型過程中，材料的低密度(更具發(fā)泡性)外部部分可隔離內(nèi)部部分以保護其免受內(nèi)部部分的熱量所導(dǎo)致的不適。此隔熱性還提供足夠的保留時間以使支具可圍繞身體部位成型，延長中心部分具有可塑性的時間。還可添加另外的層，以提供額外的治療和美學(xué)益處。該中間層還可包含多個熱成型材料的層。這些不同的材料可包含不同的剛性以及熱成型能力的特征，或者它們僅僅處于中間層的某些區(qū)域，以增加中間層某些區(qū)域的剛性或可塑性。另外，可在中間層中需要的位置插入另外的材料以提供所需要的額外的剛性或可塑性。崖一個優(yōu)選實施方案的制造過程使用熱壓過程。根據(jù)待成型的特定產(chǎn)品，將三個組成的層置于合適的模具或沖模中。然后將具有放置好的三個(或更多)層的模具/沖模置于對流烤箱中，并加熱到300華氏度。隨后將加熱的模具/沖模置于沖壓機中。閉合沖壓機，將三個層壓制成為模具的形狀。沖壓機保持閉合直至三個層冷卻到足以保留其形狀。一旦復(fù)合材料已經(jīng)充分冷卻，則將模制的復(fù)合材料產(chǎn)品從模具里取出?？蛇M行其它的結(jié)束步驟以完成產(chǎn)品，例如形成孔、連接閉合機構(gòu)等。另一個制造過程也使用模制過程。中間層30夾在內(nèi)層20和外層30之間，在模制過程中埋在這些層的邊緣之下。在該過程中，所有的層均加熱到目標(biāo)溫度之上。模具在其外邊緣包含截止線，以切下內(nèi)層40和外層20的泡沫以及任何織物層。此外，鄰接截止線， 用棍將層高度壓縮。這些層的邊緣被擠在一起從而密封產(chǎn)品的邊緣，并且緊密且永久地結(jié)合模制過程中的所有層。這為支具提供清潔柔軟、圓且薄的邊緣42，如圖4所示，其耐久、舒適且不易于摩擦皮膚，摩擦皮膚是傳統(tǒng)的石膏和玻璃纖維支具的常見問題?；蛘?，可在暴露的邊緣上用邊緣膠帶來密封邊緣。這允許支具形成為坯片，并針對特定目的進行定制切割。邊緣膠帶將暴露的邊緣密封，并形成軟邊緣。該膠帶可以是柔軟的薄織物或泡沫，其具有粘性的背面，在需要時該背面易于用手施加于支具的邊緣。另一個制備過程是冷壓模制，其通常包括下列步驟。將織物層(如果使用的話) 層壓至內(nèi)層和/或外層。然后，對每層進行坯和特征的模切。將中間層放置于背向邊緣的內(nèi)層和外層之內(nèi)。將三個層加熱到臨界模制溫度，其高于目標(biāo)溫度。將加熱的層置于冷壓模具中，在其中對層進行壓制，以切出層中的特征，通過壓制棒密封邊緣。所述層通過模具冷卻以形成復(fù)合材料。該實施方案不需要層壓，因為各部分模制在一起。但是，該實施方案還可包含層壓在一起的層20、30和40。外層延伸越過中間層，以形成軟邊緣42。外層的邊緣可以層壓、 層壓且模制、或者模制成具有熱密封邊緣和點粘合。應(yīng)清楚理解的是，還可使用其它的層壓或制造過程，例如使用熱粘合劑、縫合或任何其它將層組裝在一起的方法。閉合系統(tǒng)閉合系統(tǒng)60用于將產(chǎn)品緊密圍繞身體部位固定，如圖所示，并且允許一定程度的壓縮從而減輕損傷。該系統(tǒng)可以是置于疊層之間的兩面粘合膠帶、施加到接縫或其周邊的粘合膠帶或者機械閉合系統(tǒng)。這些機械閉合可包括但不限于鉤環(huán)扣件、按扣、拉鎖、棘輪系帶、滑雪鞋型扣等。在一個優(yōu)選實施方案中，閉合系統(tǒng)可以是固定的，由主治醫(yī)生或技術(shù)人員調(diào)節(jié)松緊，這是由于支具施加時帶有防篡改閉合使得無法由患者進行調(diào)節(jié)。隨后，其可通過主治醫(yī)生或技術(shù)人員借助工具來重新調(diào)節(jié)來打開防止調(diào)節(jié)的閉合。如果主治醫(yī)生或技術(shù)人員需要的話，則可將該閉合設(shè)置成使得患者只可以有限量地調(diào)松或調(diào)緊支具，但無法將其永久性去除。這允許患者在不適或腫脹時調(diào)松支具，以及在過松時調(diào)緊支具，而不用尋找醫(yī)生。另外，該系統(tǒng)可由主治醫(yī)生或技術(shù)人員設(shè)置成使得患者有能力調(diào)節(jié)并完全去除支具。 這可延長支具的壽命，使得其可用作臨時性支具在嚴(yán)格的使用過程中來保護部分愈合的損傷。使用該可控制和可調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主治醫(yī)生或技術(shù)人員對所有愈合階段都有合適的選擇，可使得患者能夠或者不能進行調(diào)節(jié)。特別地，一種連接構(gòu)件包括松緊度調(diào)節(jié)索系統(tǒng)70，如圖5所示。系統(tǒng)70在支具系統(tǒng)10的對側(cè)使用一系列引導(dǎo)元件72。如圖5所示，系帶74通過引導(dǎo)元件62系在交替?zhèn)?，然后穿過鎖閉元件76。將系帶拉緊，使得支具在身體部位上具有合適的松緊度，并鎖定在合適位置。圖6所示的一種替代系帶系統(tǒng)類似于上文的構(gòu)件，但是利用卷軸機構(gòu)78 機械地系緊并鎖閉系緊的系帶，其可通過微調(diào)容易地釋放和系緊。在該實施方案中，緊固機構(gòu)60包括索卷軸元件，例如BOA Technology Inc.公開的索卷軸連接系統(tǒng)，在美國專利 No. 6，289，558 ；6，202，953，5，934，599中(其全部通過引用并入本文)和美國專利申請公報 20080083135 ；20080066346 ；20080066345 ；20080066272 ；20080060168 ；20080060167 ； 20060156517 ；20030204938和20020095750 (其全部通過引用并入本文)中有描述。索卷軸 78可卷動以系緊系帶，可垂直拉動從而放松系帶。也可使用其它緊固機構(gòu)，包括繩鎖、凸輪繩鎖、傳統(tǒng)系帶結(jié)、棘輪系帶系統(tǒng)以及其它系帶方法。使用滑雪鞋搭扣(例如棘輪帶搭扣) 的一種替代性系統(tǒng)也可以類似于下文更詳細(xì)描述地在某一端的鉤織物片段的方式使用。對于主治醫(yī)生或技術(shù)人員的能力來說，這些系統(tǒng)可具有上文所述的特征，從而防止患者進行調(diào)節(jié)或者允許對構(gòu)件進行不同程度的調(diào)節(jié)。另一個方面，本發(fā)明提供一種獨特的系帶系統(tǒng)。如圖7所示的系帶系統(tǒng)提供沿著硬質(zhì)敷料、支具或者任何其它產(chǎn)品邊緣的邊緣80。邊緣80包含沿邊緣80垂直間隔的一系列穿孔82。該邊緣可用鉤環(huán)扣件固定、縫合在產(chǎn)品上、粘性安裝或者以其它方式與產(chǎn)品相連。邊緣的底部包含圍繞產(chǎn)品周圍的鉤環(huán)帶。還可使用替代性的構(gòu)件，例如帶和搭扣，或者任何其它已知的連接機構(gòu)。利用針或錐88，通過穿孔82的相對部分插入單絲線86。線86的末端終止在產(chǎn)品臨近鉤環(huán)帶的末端。拉動末端從而將線收緊，使得產(chǎn)品的邊緣拉在一起。一旦產(chǎn)品圍繞身體部位或其它物體收緊，則將線86圍繞在產(chǎn)品周圍，通過鉤環(huán)帶固定。還可使用繩鎖或其它機構(gòu)來固定該線。在本發(fā)明中，還可使用索、系帶或其它機構(gòu)以代替單絲線。一個優(yōu)選實施方案的支具系統(tǒng)10的緊固機構(gòu)50允許支具系統(tǒng)邊緣重疊。此重疊的量約為周長的25%或更少。上文所討論的閉合系統(tǒng)安裝在此疊層之上。這增加了支具系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性，從而增加或減少對受傷身體部位的壓縮性。一體式支具系統(tǒng)10可以提供多種尺寸，以適合不同的身體部位和身體部位的尺寸。如該優(yōu)選實施方案一體式支具系統(tǒng)的圖8所示，通過允許支具邊緣22重疊相反邊緣M，可調(diào)節(jié)的重疊提供使支具具有針對特定患者的特定身體部位進一步定制合身的能力。緊固機構(gòu)50允許支具通過增加或減少重疊的量來調(diào)節(jié)，使得更緊密地合適患者的身體部位。Sffl越以上支具特征的獨特組合提供了輕量化但是結(jié)構(gòu)剛性的支具，其易于定制從而針對患者原位成型，而不需要專門的訓(xùn)練或技能。所得支具具有患者順應(yīng)性，可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)以增加使用的順應(yīng)性?？烧{(diào)節(jié)性還可減少軟組織損傷?？墒褂酶杉訜崞魇乖撝Ь叱尚?， 所以可使用許多熱源。保護患者免受成型過程中加熱的支具的傷害或不適。該支具是防水且耐久的，可根據(jù)需要重復(fù)使用和成型。所用的材料(大部分是聚合物)提供高度的射線透過性，因此可通過X射線檢查身體部位，而不需要除去支具，相比之下玻璃纖維和石膏通常是射線不可透過的。有可能在構(gòu)建中間層時使用再生聚合物，這可影響飲料容器產(chǎn)業(yè)。該優(yōu)選實施方案的一體式支具系統(tǒng)可以相對平的形狀或者基本上以具體身體部位(例如腕、踝、膝或其它身體部位)的形狀以及以一般性尺寸(例如大、中、小)提供。在某些情況下，該支具還可預(yù)成型以大致合適身體部位，用以測試尺寸或者在需要更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的情況下。然后，可加熱該系統(tǒng)并定制成型，以特定適合所要支撐的身體部位。如上所述， 可調(diào)節(jié)的重疊也對此定制合身有貢獻。然后，該一體式支具系統(tǒng)會以舒適但具剛性的形式適合身體部位。圖1、5、6和9-11中示出支具類型中使用的本發(fā)明優(yōu)選實施方案的實例。該用途具有特別的優(yōu)點，因為此身體區(qū)域特別敏感并且外形形狀在人和人之間具有很大的不同。此用途具有所用材料的耐久性特征帶來的優(yōu)點，因為它們在體重作用下比較不容易疲勞和開裂。另外，調(diào)節(jié)趨于腫脹的該區(qū)域中的張力的能力具有特別的優(yōu)點?？墒褂酶蔁嵩磳σ惑w式支具系統(tǒng)10進行熱成型，以替代目前所使用的典型的水活化材料。這些典型材料的一個缺點是身體部位以及多數(shù)與損傷有關(guān)的傷口在支具安裝過程中被弄濕。在支具安裝之后，它們通常保持濕潤許多小時，使得皮膚不適、摩擦以及更易于被微生物侵染，在這時恰恰是最需要無菌的。本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的實例在支具安裝過程中保持干燥，僅僅提供短暫且舒適的身體部位的干燥發(fā)熱。在干燥的環(huán)境下開始愈合不易被微生物的侵染和發(fā)生感染。在該干燥環(huán)境中，引入支具中的抗微生物處理可更有效。支具系統(tǒng)還可成型并固定至身體部位，而不需要大量訓(xùn)練，因為其是預(yù)制的并且不是在患者身上構(gòu)建的。這些預(yù)制支具的大多數(shù)工作是在制備工廠中進行的，節(jié)省了寶貴的醫(yī)院和診所時間，增加了顯著的優(yōu)勢。該支具系統(tǒng)也是防水、輕量和舒適的，因此增加了患者在使用該系統(tǒng)時的順應(yīng)性。所用的聚合物塑料的耐久性比玻璃纖維或石膏強的多并且抗疲勞和開裂。這與調(diào)節(jié)支具松緊性和尺寸或者對其重新模制的能力相結(jié)合，可允許在整個愈合過程中使用單個支具，在此過程中常規(guī)支具要多次前往醫(yī)院或診所更換1-3次。
所述支具必須在熱、軟且柔韌的時候貼近身體的形狀成型，從而最佳地穩(wěn)定愈合中的損傷。在身體和支具之間具有空隙的松弛匹配的支具可導(dǎo)致不期望的移動。匹配身體每個細(xì)節(jié)的最佳成型的支具可提供穩(wěn)定性，而不過緊，在許多情況下僅僅接觸身體而沒有壓力。這是最舒適的構(gòu)造，其將提供所需的支撐但是不限制、減少循環(huán)，而且也不刺激。為了實現(xiàn)這一理想的效果，必須引入該支具針對身體成型的獨特方法。因為在支具側(cè)面邊緣 22,24形成的如圖8所示的重疊開口在周長上可調(diào)節(jié)，所以該支具在熱且可塑時通過施加超過長期穿戴舒適水平的壓迫性的切向力而最佳地成型。一旦在片刻后支具冷卻并成為剛性體，則撤去該壓迫并且可調(diào)節(jié)閉合從而為舒適性和穩(wěn)定性提供所需的支具閉合量。硬質(zhì)敷料優(yōu)選實施方案的硬質(zhì)敷料類似于如上所述的支具。主要的區(qū)別(如果有的話)在于中間支撐層由更加剛性的材料形成。這可通過簡單地提供更厚的材料，或者通過選擇更高硬度和張力強度的材料來實現(xiàn)。通過下述步驟來施加硬質(zhì)敷料首先將硬質(zhì)敷料加熱到目標(biāo)溫度，接著將其施加到身體部位周圍，并且將可延展的材料圍繞身體壓成合適形狀。然后，可將系帶系統(tǒng)拉緊，以施加合適量的松緊度并固定硬質(zhì)敷料?？烧{(diào)節(jié)硬質(zhì)敷料上的松緊度，以適合腫脹、發(fā)癢或其它問題的增加或減少。所述復(fù)合材料的硬質(zhì)敷料是防水的，使得患者可戴著它洗澡或淋浴，而不需要使用圍繞硬質(zhì)敷料的保護，患者甚至可戴著它游泳。該硬質(zhì)敷料易于通過將系帶系統(tǒng)的松緊度放松來去除，因此硬質(zhì)敷料鋸不是必需的。夾板在一個優(yōu)選實施方案中，該系統(tǒng)提供一體式夾板系統(tǒng)，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于現(xiàn)有系統(tǒng)。本發(fā)明一個優(yōu)選實施方案的用作夾板的系統(tǒng)示于圖12-17中。該夾板系統(tǒng)以腕夾板顯示，但是應(yīng)清楚理解的是，其可用于任何類型的夾板情形，例如但不限于腳夾板、頸夾板、腿夾板、 臂夾板等。本實施方案的夾板系統(tǒng)90包括內(nèi)舒適墊層20、中間支撐層30和外耐久墊層40， 如圖2所示。三個層各自提供獨特的功能，當(dāng)合并成一體式夾板時產(chǎn)生獨特且優(yōu)越的夾板。 在下文中各自進一步詳細(xì)描述的這三個層被模制或?qū)訅旱揭黄鹨孕纬梢惑w式夾板。所得夾板對患者來說更加舒適，可增加患者使用其的順應(yīng)性。相比于上下文所討論的現(xiàn)有系統(tǒng)，所得的夾板具有許多其它的益處。應(yīng)清楚理解的是，還可使用本文所述的這三個層之外的附加層。該優(yōu)選實施方案的夾板系統(tǒng)使得夾板能夠預(yù)先層壓、預(yù)成型或者采取坯片形式， 并以根據(jù)所需用途的尺寸提供，例如用于支撐腕、臂、膝、頸或其它身體部位。然后，該系統(tǒng)易于如下文所述針對特定患者進行定制。在一個優(yōu)選實施方案中，該系統(tǒng)還允許夾板根據(jù)需要由患者進行調(diào)節(jié)以適應(yīng)腫脹或其它問題。此可調(diào)節(jié)性還允許夾板針對所支撐的特定身體部位進行定制。對夾板系統(tǒng)進行加熱，優(yōu)選用干熱(盡管也可使用熱水)，使其變得可熱成型，以在數(shù)分鐘內(nèi)成型。該優(yōu)選實施方案的夾板系統(tǒng)在160華氏度至250華氏度(目標(biāo)溫度)的溫度下是可塑的，易于成型，但是仍能夠維持一定程度的剛性，以不成為過度的流體(如同超過該材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度所達(dá)到的那樣)。使用其它材料也可使用其它目標(biāo)溫度范圍。 然后可將該系統(tǒng)置于患者身上，而在該過程中不燙傷患者或造成患者的不適。相對低密度的泡沫內(nèi)層將高密度的熱中間塑料層與身體隔開。具有比泡沫更高密度的皮膚實際上比泡沫將熱傳遞給皮膚更快地使泡沫冷卻，由此保護其在所用溫度下免受燙傷。隨后，使用下文所述方法將優(yōu)選干熱的該系統(tǒng)容易地針對成型為該特定患者所需的確切形狀，而不需要專門的技能。用途不同類型夾板的實例在圖12-17中示出。圖12中夾板90具有扁平的定制外形， 用以利用“L”形上部92夾持手臂或手腕。一旦夾板受熱和被模塑時(如下文更詳細(xì)地描述)，L形上部92被模塑成舒適地支撐患者的腕和拇指，如圖13所示。用于支撐腕或手臂損傷的夾板的另一個實例在圖14、15中顯示。坯夾板94包括較大的上部96，在其中形成孔98。該夾板受熱并被模塑，以定制適合患者，使得患者的拇指可通過孔98伸出。該優(yōu)選實施方案的夾板的另一個實例在圖16中顯示。該夾板100預(yù)定用于夾持腿損傷。該夾板包括在夾板下部每一側(cè)形成的狹縫102，其用作模制過程中的鉸鏈?zhǔn)沟脢A板的下部可圍繞軸轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生夾板的腳部或根部。另一種夾板在圖17中顯示。該夾板104具有在外層40上壓制的完整環(huán)織物。這使得夾板的兩個其它部分能夠通過完整環(huán)織物106部分以預(yù)定構(gòu)造彼此相連。因此，可根據(jù)需要以快速簡單的方法產(chǎn)生復(fù)雜形狀。夾板施用所述夾板必須在熱、軟且可塑的時候貼近身體的形狀成型，從而最佳地在復(fù)原時使損傷穩(wěn)定。在身體和夾板之間具有空隙的松弛支具可導(dǎo)致不期望的移動。匹配身體每個細(xì)節(jié)的最佳成型的夾板可提供穩(wěn)定性，而不過緊，在許多情況下僅僅接觸身體而沒有壓力。 這是最舒適的構(gòu)造，其將提供所需的支撐但是不限制、減少循環(huán)，而且也不刺激。為了實現(xiàn)這一理想的效果，必須引入針對身體的該支具成型的獨特方法。該夾板在熱且可塑時通過施加超過長期穿戴舒適水平的壓迫性的切向力而最佳地成型。壓迫力會導(dǎo)致夾板10順應(yīng)和成型。一旦在片刻后夾板冷卻并成為剛性后，則撤去該壓迫，并且可調(diào)節(jié)閉合以為舒適和穩(wěn)定提供所需的夾板閉合量。壓制的優(yōu)選方法是使用彈性帶112，如圖18-20所示，其可在安裝后立刻快速纏繞在熱且可塑的夾板周圍。該彈性帶可以是織物或橡膠化材料，其具有針對特定夾板類型的合適寬度、厚度和彈性，其長度足夠圍繞整個夾板纏繞。可簡單地通過在纏繞時拉動所述帶來改變壓力。該過程將確保夾板的每個部分針對身體成型，并且不產(chǎn)生空隙。應(yīng)清楚地理解，盡管該過程一般用于對傷口施加壓力，但是在冷卻過程中施加壓力以暫時形成熱且可塑狀態(tài)的夾板而后撤去是獨特的過程。在如圖18、19中所示的一個優(yōu)選實施方案中，鉤扣件條帶110固定在夾板108的下端，或者整個表面40可包含完整環(huán)織物。然后，可將彈性帶112固定到元件110，以初始地固定所述帶。該彈性帶將自然地與鉤固定元件接合。這使得將夾板與身體固定或者將多個夾板片段連接在一起有許多選擇。這允許形成復(fù)雜的構(gòu)造。然后，緊貼地圍繞夾板纏繞彈性帶112，如圖19、20所示，使得熱的中間層20適合于身體，如圖20、21所示。然后，隨著夾板冷卻形成剛性支撐結(jié)構(gòu)而撤去彈性帶。以上夾板特征的獨特組合提供了輕量化但是結(jié)構(gòu)剛性的夾板，其易于定制從而針對患者原位成型，而不需要專門的訓(xùn)練或技能。所得夾板具有患者順應(yīng)性，可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)以增加使用的順應(yīng)性?？墒褂酶蔁崾乖搳A板成型，所以可使用許多熱源。保護患者免受成型過程中加熱夾板的傷害或產(chǎn)生不適。該夾板是防水且耐久的，可根據(jù)需要重復(fù)使用和成型。所用的材料(大部分是聚合物)提供高度的射線透過性，因此可通過X射線檢查身體部位，而不需要除去夾板，相比之下玻璃纖維和石膏通常是射線不可透過的。有可能在構(gòu)建中間層時使用再生聚合物作為部分或全部組分，其具有環(huán)境上的優(yōu)點。該優(yōu)選實施方案的一體式夾板系統(tǒng)可以相對平的形狀或者基本上以具體身體部位(例如腕、踝、膝或其它身體部位)的形狀以及以一般性尺寸(例如大、中、小)提供。在某些情況下，該夾板還可預(yù)成型從而大致適合身體部位，以測試尺寸或者在需要更復(fù)雜結(jié)構(gòu)的情況下采用。然后，可加熱該系統(tǒng)并定制成型，以特定地適合所要支撐的身體部位?？墒褂酶蔁嵩磳σ惑w式夾板系統(tǒng)10進行熱成型，以替代目前所使用的典型的水活化材料。這些典型材料的一個缺點是身體部位以及多數(shù)與損傷有關(guān)的傷口在夾板安裝過程中被弄濕。在夾板安裝之后，它們通常保持濕潤許多小時，使得皮膚不適、摩擦以及更易于被微生物侵染，在這時恰恰是最需要無菌的。本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的實例在夾板安裝過程中保持干燥，僅僅提供短暫且舒適的身體部位的干燥發(fā)熱。在干燥的環(huán)境下開始愈合不易于被微生物侵染和發(fā)生感染。在該干燥環(huán)境中，引入夾板中的抗微生物處理可更有效。夾板系統(tǒng)還可成型并固定至身體部位，而不需要大量訓(xùn)練，因為其是預(yù)制的并且不是在患者身上構(gòu)建的。這些預(yù)制夾板的大多數(shù)工作是在制備工廠中進行的，節(jié)省了寶貴的醫(yī)院和診所時間，增加了顯著的優(yōu)勢。該夾板系統(tǒng)也是防水、輕量和舒適的，因此增加了患者在使用該系統(tǒng)時的順應(yīng)性。所用的聚合物塑料的耐久性比玻璃纖維或石膏強的多并且抗疲勞和開裂。夾板用途在使用中，一體式夾板系統(tǒng)10以套裝的形式提供給個人、矯形?？漆t(yī)生、醫(yī)生、技術(shù)人員、急救員或其它實體。針對所要支撐的身體部位選擇合適的套裝類型和尺寸。如下文所討論的，將干熱源施加于夾板10，直至夾板足夠可塑以允許其成型。這應(yīng)為160華氏度至300華氏度(目標(biāo)溫度)，優(yōu)選200華氏度。在該優(yōu)選實施方案中，夾板的溫度保持在所需溫度例如200華氏度約5至10分鐘。干熱源可以是烘箱、微波或者如下所述的熱袋、內(nèi)部加熱機構(gòu)或者放熱熱源。一旦夾板足夠熱且可塑，大約5-10分鐘，則將其從熱源移開，將彈性繃帶附加于夾板上。然后，將夾板直接施加于身體部位，如圖18-21所示。形成內(nèi)層40的低密度聚合物泡沫散熱，使得個體不受到熱帶來的任何痛苦或者不適。在該優(yōu)選實施方案中，該夾板在約3至10分鐘內(nèi)是可塑的。這允許足夠的時間來使夾板圍繞身體部位成型。利用彈性帶 112來提供壓力，從而特定的針對身體部位模塑整個夾板，如圖18-21所示。彈性帶90將壓力均勻地施加到整個夾板10上。彈性帶90可以是彈性條帶或者由尼龍/紡織品、橡膠、聚氨酯、氨綸或任何其它合適材料形成的彈性壓力繃帶。在成型過程中，還可減少或定位損傷。夾板的保留時間應(yīng)足以允許發(fā)生成型和變形?？伤堋⒓訜岬目蔁岢尚蛯优c均勻壓力的結(jié)合使得夾板針對身體部位成型。中間層提供主要的形狀和支撐。如果由熱成型材料制成，則內(nèi)層也將成型從而圍繞身體部位以合身。在該優(yōu)選實施方案中，外層不是熱成型的，但是將隨著中間層的形狀而延伸。因為其不是熱成型的，所以其不會留下彈性帶的印記，并將保留外觀的平滑和美觀。如果不需要這些特性，則該層可以是在目標(biāo)溫度下可熱成型的。獸醫(yī)該復(fù)合材料還可特別用于獸醫(yī)用途，特別是用于馬。對大型動物例如馬和其它家畜及野生動物，提供固定支撐物十分困難。如上文所述的復(fù)合材料是輕量且高強度的，并且具有定制適合肢體的能力，硬質(zhì)敷料/夾板/支具可易于定制為合身的，而不對動物造成過分干擾。其還可在原位成型為復(fù)雜的形狀(如下文更詳細(xì)描述的)，使得不需要運輸動物。 其還可放大尺寸，或者根據(jù)用于較小的動物的需要而縮小尺寸。保護性裝備在一個優(yōu)選實施方案中，該系統(tǒng)提供定制的可成型保護性裝備系統(tǒng)，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的系統(tǒng)。該保護性裝備可用于例如體育裝置，例如護脛、護腕等；軍事和執(zhí)法保護性裝備，用于工作場所的保護以及用于任何其它需要定制成型保護的用途。本發(fā)明一個優(yōu)選實施方案的材料的用途實例是肩部護具120，如圖22所示。該肩部護具包含多個部分，其被切割、加熱以及隨后縫合在一起(在下文更詳細(xì)描述的方法中)。然后，對組裝的部分加熱，定制以適合使用者的身體，從而為肩部區(qū)域提供保護。該復(fù)合材料用途的另一個實例是許多體育活動和執(zhí)法以及軍事應(yīng)用中使用的護脛，以保護人的脛部和膝蓋免受損傷。如圖23、對所示，多個部分128、130、132由復(fù)合材料形成，然后被加熱并縫合以產(chǎn)生具有薄外形且緊密合身的產(chǎn)品，其可以隨后加熱并精確地與身體匹配。使用具有多個部分的鏢和熱縫合接縫引入膝蓋帽和腳護具。圖25-27示出體育、執(zhí)法或軍事中使用的保護手套，其具有由優(yōu)選實施方案復(fù)合材料制成的復(fù)雜的多部分內(nèi)部構(gòu)造，所述復(fù)合材料在熱的時候縫合在一起。這顯示如何使用標(biāo)準(zhǔn)縫紉機方法將微小的彎曲邊緣部分在熱且可塑時縫合在一起。這對于單獨使用剛性塑料來說是不可能的。完成的手套可被加熱到200華氏度并戴在手上。然后，穿戴者可彎曲手和手指至最常使用的所需位置，例如抓握冰球棍、盾牌或者球棒，保持該形狀直到物品冷卻，從而提供了定制合身并且具有強支撐性的三維合身產(chǎn)品。另外，使用標(biāo)準(zhǔn)材料和方法是難以實現(xiàn)該過程的。針對騎馬用途、工業(yè)和建筑裝備、老年入保護產(chǎn)品和許多其它用途來說，也可產(chǎn)生其它類型的保護性裝備。該優(yōu)選實施方案的保護性裝備系統(tǒng)使得保護性裝備能夠預(yù)先層壓、預(yù)成型或者采取坯片形式，并以根據(jù)所需用途的尺寸提供，例如用于支撐腕、臂、膝、頸或其它身體部位。 然后，該系統(tǒng)易于如下文所述針對特定使用者定制。在一個優(yōu)選實施方案中，該系統(tǒng)還允許保護性裝備根據(jù)需要由使用者進行調(diào)節(jié)。此可調(diào)節(jié)性還允許保護性裝備針對所支撐的特定身體部位進行定制。對保護性裝備系統(tǒng)進行加熱，優(yōu)選用干熱(盡管也可使用熱水)，從而變得可熱成型，用以在數(shù)分鐘內(nèi)成型。該優(yōu)選實施方案的保護性裝備系統(tǒng)在160華氏度至250華氏度 (目標(biāo)溫度)的溫度下是可塑的，易于成型，但是仍能夠維持一定程度的剛性，而不是過度的流體(如同超過該材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度所達(dá)到的那樣)。使用其它材料也可使用其它目標(biāo)溫度范圍。然后可將該系統(tǒng)置于患者身上，而在該過程中不燙傷患者或造成患者的不適。相對低密度的泡沫內(nèi)層將高密度的熱中間塑料層與身體隔開。具有比泡沫更高密度的皮膚實際上比泡沫將熱傳遞給皮膚更快地使泡沫冷卻，由此保護其在所用溫度下免受燙傷。隨后，使用下文所述方法將優(yōu)選干熱的該系統(tǒng)容易地針對性成型為該特定使用者所需的確切形狀，而不需要專門的技能。加熱系統(tǒng)在一個優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明還提供用于加熱夾板到如上文所述目標(biāo)溫度的熱源，從而使系統(tǒng)針對身體部位成型。所述熱源的一個優(yōu)選實施方案如圖28、四所示包括加熱袋150，其易于儲存和運輸。該加熱袋包含外隔熱層152，片形式的對置加熱元件1274和襯袋156，優(yōu)選外部耐久且內(nèi)部不粘連，其裝載加熱元件和隔熱層。該加熱元件可由電熱絲或加熱箔或者其它電活化設(shè)計制成。加熱袋150易于打開，以容納夾板，并且在加熱過程中關(guān)閉。閉合系統(tǒng)例如鉤環(huán)、拉鏈將袋關(guān)閉從而保持熱量。加熱元件與電源相連，電源或者為 110-240VAC標(biāo)準(zhǔn)插頭用以連接插座，或者為12V變壓器或者12V DC電池或者車載電源，并且通過恒溫器或者熱控制器來精確地保持目標(biāo)溫度。加熱袋還可包含任選的溫度探頭，其監(jiān)測施加在支具系統(tǒng)上的溫度。在使用中，一體式夾板系統(tǒng)10置于對置電加熱元件之間的盒內(nèi)。使該盒活化，導(dǎo)致加熱元件對夾板10加熱。一旦夾板充分加熱到目標(biāo)溫度并且足夠可塑，就將其移開以圍繞身體部位施用并成型。該熱源盒易于運輸，并且能夠用于醫(yī)院、診所、訓(xùn)練室或者甚至處理損傷的地點。 不需要特殊的烘箱或化學(xué)反應(yīng)。本發(fā)明一個優(yōu)選實施方案的另一個熱源使用內(nèi)部加熱機構(gòu)，其裝在一體式夾板內(nèi)。這可以是中間層一側(cè)或兩側(cè)上的電網(wǎng)格。該網(wǎng)格與提供電流的電源相連，從而將中間層加熱到目標(biāo)溫度。一旦夾板的成型完成，則關(guān)閉電流，夾板快速冷卻。因為其裝在夾板內(nèi)， 所以消除了對外部加熱裝置的需求。本發(fā)明一個優(yōu)選實施方案的另一個熱源利用如圖30所示的放熱熱源160。存在產(chǎn)生熱的多種化學(xué)反應(yīng)，例如碳/空氣、堿/水、空氣電池等。當(dāng)兩種或更多元件彼此暴露時， 所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致釋放出熱。典型的常見應(yīng)用是碳/空氣包，其用作針對寒冷天氣的口袋加熱器，以及堿/水容器，其用于軍隊的“即食餐”?？赏ㄟ^將加熱化學(xué)品加入到具有足夠插入夾板的空間的塑料袋或袋子中來使用類似系統(tǒng)加熱優(yōu)選實施方案的夾板至目標(biāo)溫度?；瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)生后，夾板被加熱、取出并施用。此系統(tǒng)的優(yōu)點是損傷經(jīng)常發(fā)生在野外，醫(yī)師或醫(yī)生在那里無法用電。該方法提供了自備方式的加熱夾板的快速且簡單的方法，并利用上文所述方法進行施用。其它加熱裝置包括對流烘箱、烤箱、輻射燈熱源、紅外加熱器和微波爐?？墒褂脤α骺諝饪緺t。也可使用濕熱，例如之前的熱成型夾板所用的。該類型加熱需要將夾板浸入熱水容器，直至其達(dá)到目標(biāo)溫度。用于本發(fā)明的另一個類型的加熱系統(tǒng)利用微波爐。通常，微波爐不在特定溫度均勻加熱。描述如圖31、32所示的加熱系統(tǒng)170用于使用微波爐的用途，但是也可使用其它熱源，例如浸入熱水和其它熱源。在該優(yōu)選實施方案中，加熱系統(tǒng)10包括第一封閉體172。 封閉體172具有開口 174和密封機構(gòu)176，例如拉鎖封閉的袋所用的滑動塊，其在封閉體上形成防水密封?；蛘?，可在制造時用內(nèi)部密封的其它組件密封所述封閉體。在該優(yōu)選實施方案中，封閉體172是袋，例如塑料袋，由薄聚丙烯或其它類似材料制成。封閉體172的尺寸使得其可裝入待加熱和成型的物體。
將第二封閉體180插入第一封閉體172中。第二封閉體也具有帶密封構(gòu)件186的開口 184。第二封閉體可以與第一封閉體類似，例如由聚丙烯或其它材料形成的塑料袋。兩個封閉體應(yīng)是防水的，并且能夠承受高于220華氏度的溫度。加熱系統(tǒng)10還包括吸附材料188，例如海綿、紙或無紡層，其插入到第一封閉體20 內(nèi)但是在第二封閉體180外。這些片188在使用前用水潤濕?？蓪⑺銎A(yù)先潤濕，或者從封閉體172中取出、由用戶潤濕并再插入第一封閉體中?；蛘?，可提供水而不提供吸附材料。在一個優(yōu)選實施方案中，第一封閉體172、吸附材料188和第二封閉體180彼此連接在一起形成單個整合的單元。吸附材料連接在兩個封閉體之間。可以下列形式提供加熱系統(tǒng)170 用戶提供物體的加熱系統(tǒng)，或者包裝在制造商所提供的物體周圍。在任一種情況下，待加熱和成型的物體10插入到第二封閉體180中， 由密封構(gòu)件186密封于其中。事先或者在此時潤濕所述片188，將其插入第一封閉體172中密封的第二封閉體180外。第一封閉體172由密封構(gòu)件176密封。然后，將組裝的封閉體置于熱源中，例如普通微波爐。在一些例子中，如果待成型物體尺寸比常見微波爐所能容納的尺寸大，則可能需要更大的微波爐。然后，將微波爐開啟到高檔。加熱操作時長取決于爐的功率、物體和封閉體的尺寸以及其它因素，但是爐工作至吸附片10中的水變成蒸汽。蒸汽確保封閉體中的溫度在約212華氏度。相對短的時間與相對柔軟的封閉體會使得蒸汽過熱最小化，從而使溫度不顯著高于212華氏度。因為封閉體在約212華氏度，第二封閉體中的物體也將是約212華氏度。在該過程中，第二封閉體180使得該物體保持干燥。在物體保持在該溫度范圍充分長的時間以確保徹底被加熱到該溫度之后，將加熱系統(tǒng)170從爐或熱源撤走。如果物體提供在來自制造商的封閉體中的話，則制造商可提供對加熱封閉體的時間和溫度范圍的說明。否則，用戶可進行實驗從而找到最佳的時間和溫度范圍。一旦物體被徹底加熱，則將第一封閉體密封打開，允許取出第二封閉體。然后，可將第二封閉體密封打開，允許取出物體。隨后，將物體成型為合適形狀，或者定制成適合另一物體。應(yīng)清楚理解的是，還可使用微波爐之外的其它熱源。例如，可將加熱系統(tǒng)插入到開水容器中，以產(chǎn)生類似的過程。也可使用其它熱源，例如放熱熱源。加熱系統(tǒng)還可包含其它實施方案。例如，可使用單個封閉體以代替雙封閉體系統(tǒng)。 將物體插入單一的具有潤濕吸附劑層的封閉體，如上所述加熱。封閉體中來自加熱吸附劑層的蒸汽將物體加熱至約212華氏度。在該實施方案中物體可能變得濕潤。復(fù)雜成型如上所述的復(fù)合材料具有特別的產(chǎn)生復(fù)雜形狀產(chǎn)品的應(yīng)用。通常，復(fù)雜產(chǎn)品由連接在一起的分離組件形成。否則，產(chǎn)品需要復(fù)雜的模制或制造，其經(jīng)常是不可行的。將分離組件相連接的過程優(yōu)選通過縫合(可行時)?？p合經(jīng)常用于將單個扁平片材形成復(fù)雜的三維形狀。扁平片材中可形成裂縫，其隨后聚集并縫合在一起形成產(chǎn)品中的形狀和鉸鏈。但是，通過縫合將塑料組件連接在一起即使不是不可能的，也常常是十分困難的，因為難以用縫合的針穿透塑料，特別是如果塑料具有剛性和高強度的話。另外，縫合在塑料上產(chǎn)生穿孔，其可導(dǎo)致產(chǎn)品撕裂。
如圖33所示，將具有輪廓相合邊緣的兩個剛性材料縫合在一起即使不是不可能的也是十分困難的。兩個輪廓相合的邊緣不會彼此緊密的相接觸。對于大多數(shù)縫合操作來說，使得剛性材料變形為造成輪廓相合邊緣結(jié)合在一起的三維形狀所需的力無法得到。因此，之前很少對兩個剛性材料進行縫合，對于具有輪廓非常相合形狀的非常剛性的材料來說是不可能的。該問題通過該優(yōu)選實施方案得到了解決。在使用中，可切割、成型、縫合以及通過另外方式操作復(fù)合材料10，使其成為復(fù)雜的三維形狀。加熱復(fù)合材料，直至中間層30變成延性的。外層(織物、緩沖隔熱材料或兩種材料的組合或者類似材料)在環(huán)境升高的溫度下成為延性的，并保持中間層30在延性狀態(tài)時的穩(wěn)定性，防止其過度拉伸。外層還可為中間層提供強度，以防止其在成型、縫合或切割時撕裂?？衫斓耐鈱訛檠有詫犹峁┓乐蛊湓诩訜釙r無意變形的結(jié)構(gòu)。它們還提供將允許容易通過縫紉機并且允許組件由彼此牢固連接的材料形成的縫合表面。它們還防止中間層由于與縫紉裝置的大的金屬區(qū)域相接觸而過度快速冷卻。在加熱到高于220華氏度時，外層具有低摩擦系數(shù)。出于該應(yīng)用的目的，具有低摩擦系數(shù)的特征表示為非粘性或非附著性。應(yīng)清楚理解的是，盡管上文所述復(fù)合材料使用中間熱成型材料和泡沫隔熱層以及可拉伸外織物層，但是要求保護的發(fā)明包括使用不同材料組合的其它實施方案。例如，該復(fù)合材料可省略泡沫絕緣層，使用直接與中間層相連的可拉伸材料。另外，復(fù)合材料實施方案可省略可拉伸織物。重要的是應(yīng)注意到，相比于嘗試縫合沒有織物和泡沫層覆蓋的熱聚合物塑料層， 如上所述的復(fù)合層提供了大量優(yōu)點。外層具有低摩擦系數(shù)，與熔化的聚合物塑料不同，使得復(fù)合材料將滑過縫紉機表面，否則其會粘住熔化的聚合物粘性表面。將聚合物塑料層縫合在一起會在材料上穿孔，導(dǎo)致在張力下的弱化和撕裂。如圖2所示的優(yōu)選實施方案的拉伸織物材料40包含細(xì)微的強力纖維，其在附加于復(fù)合材料時不僅在復(fù)合材料加熱和成型時提供強度，還提供平滑的低摩擦縫合表面?？p合針可在細(xì)微的強力纖維之間穿過，使其不受損傷，由此提供了安全的縫合，即使是在中間層加熱和穿透時弱化和可延展的狀態(tài)下。這些細(xì)微的強力纖維還可防止中間層的孔在冷卻和成為剛性后撕裂，因為它們結(jié)合并形成一體。一旦材料冷卻為剛性狀態(tài)，延性的中間層實際上與線結(jié)合在一起。一旦復(fù)合材料加熱到延性溫度，則其可簡單地成型和縫合。可在環(huán)境溫度下切割復(fù)合材料，在升高的溫度下更容易切割。然后，可將這些圖案形狀縫合成復(fù)雜三維形狀。一旦復(fù)合材料縫合，就可重新加熱連接的組件，從而在其施加在身體上時通過拉伸進一步成型。接縫也可壓平。復(fù)合材料縫合過程的一個實例顯示于圖34。復(fù)合材料10的兩個組件190、192彼此相鄰地以截面圖示于圖34。將兩個組件加熱到中間聚合物層相對軟且可延展的溫度?？椢飳?0和隔熱層20允許加熱材料滑過縫合表面而不粘連?？p紉機將兩個組件的接縫縫合，優(yōu)選為如圖34和35所示的Z字形針腳。該接縫也可通過以下方式產(chǎn)生將組件190和 192重疊，用單個或多個直的普通針腳或縫合產(chǎn)品中常見的其它更復(fù)雜的針腳縫合。圖35 示出另一種可用的縫合技術(shù)。復(fù)合材料的兩層190和192可面對面放置，使用Z字形針腳縫合，其在Z字的一側(cè)穿過層，然后在另一側(cè)穿過空氣。一旦完成縫合，可將連接的組件再次加熱，如圖6所示使縫合打開，部分打開以及如圖37所示完全打開。該過程特別可用于用多個縫合將復(fù)雜形狀連接在一起，例如但不限于圖42所示的腕拇指支具?？p合步驟210 用圖35-37中所示方式的縫合將兩層連接。它們面對面縫合，然后在如圖37所示加熱形成平縫合時打開。否則的話，考慮到模制孔的小面積以及為縫紉機操作所提供的有限面積，該縫合特別難以完成。基本上，一旦復(fù)合材料加熱到中間層為延性的溫度，則可對其進行類似于拉伸織物的操作從而形成所需的形狀以及合身的覆層。然后，一旦其冷卻到室溫，由于中間層和三維形式的剛性所得形狀是非常剛性的結(jié)構(gòu)，所以所述三維形式的彎曲表面提供結(jié)構(gòu)強度。 這提供具有寬范圍應(yīng)用的獨特的復(fù)合材料。最終成型的產(chǎn)品可以重復(fù)地再次加熱，使其能夠被操作、連接、縫合和成型為復(fù)雜的形狀，并且適合復(fù)雜的表面例如身體。熱的塑料材料自身傾向于拉伸并且不恢復(fù)到初始形狀。在加熱時，由于其縫合并施加到身體或者進行操作，所以其燙傷皮膚。它們可變得非常具有粘性，并且難以處理。獨特的復(fù)合材料10在加熱時可拉伸、壓制和彎曲成非常復(fù)雜的形狀。拉伸的織物層40導(dǎo)致加熱的復(fù)合材料圍繞復(fù)雜形狀穩(wěn)定住，以及圍繞該形狀拉緊，產(chǎn)生緊密的合身。中間層還可由聚合物混合物形成，所述混合物可變化以實現(xiàn)不同的剛性。另外，中間層的厚度也可變化以提供不同的剛性。本發(fā)明的復(fù)合材料在醫(yī)學(xué)應(yīng)用特別是矯形外科用途中具有特別的用途。例如，人字形支具常常用于處理拇指和腕損傷。拇指腕人字形支具是矯形外科支撐裝置的一種類型，其用于固定拇指和腕，同時允許其它手指自由活動。其用于為下列提供支撐拇指損傷 (韌帶不穩(wěn)定、扭傷、肌肉扭傷以及小骨骨折或骨裂)、獵場看守人(gameke印er)拇指、滑雪者拇指、骨關(guān)節(jié)炎、奎爾萬氏病(de Quervain' s syndrome)、拇指扭傷、手術(shù)后使用以及手 /拇指硬質(zhì)敷料除去后。人字形支具難以完全合身于患者，通常通過組裝多種材料來原位定制產(chǎn)生。用于此用途的一些預(yù)制產(chǎn)品也可使用，但是較不普遍。如圖42所示，人字形支具具有復(fù)雜的形狀，因為它必須支撐和維持拇指、手腕和手臂彼此之間的合適關(guān)系，其周長可調(diào)節(jié)并且非常緊密地貼合以防止活動。在原位產(chǎn)生該特征的支具需要在身體上復(fù)雜地組裝各部分，通常由玻璃纖維硬質(zhì)敷料材料或者聚己酸內(nèi)酯片材制成，其在身體上手動切割、成型和組裝。彈性帶和鉤環(huán)閉合是適當(dāng)位置附著或固定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。此特征的支具不縫合，需要許多知識、 實踐和時間(約30分鐘)來構(gòu)建。此類型的預(yù)制支具通常與多種不同的軟織物、彈性織物、 不拉伸織物或系帶縫合，有時包括軟泡沫/織物層壓。然后，增硬的肋條或預(yù)制的或具延展性的剛性支撐物插入到縫合的物品中。縫合通常在軟材料而不是剛性支撐材料上進行，因為將剛性材料縫合成合身所需的三維形狀過于困難。有時，將軟織物縫合到剛性材料，但是這與將復(fù)雜的剛性材料塊彼此縫合成三維形狀極為不同。在上文兩種情況中，結(jié)果是通過麻煩的方式相連的軟的和剛性的、拉伸的和不拉伸的、以及系帶材料的復(fù)雜組合，以及提供穿著不理想的產(chǎn)品的多個部分。一個優(yōu)選實施方案的復(fù)合材料使得人字形支具能夠由單一復(fù)合材料制成，所述材料通過干凈的平滑接縫縫合在一起，形成基本的形狀?？蓪⒑唵蔚幕驈?fù)雜的閉合構(gòu)件例如鉤環(huán)、系帶系統(tǒng)或其它裝置直接縫合到熱且可塑的耐久性復(fù)合材料上。然后，可對完成的產(chǎn)品加熱，立刻成型并且由于其拉伸性和可塑性直接定制成合身于患者。結(jié)果提供了多得多的可穿著物品，其為薄的、支撐性的、完美合身的、防水的以及非吸附的、射線可透過的、輕量的以及覆蓋有軟的和色彩豐富的織物。與原位產(chǎn)品相比，操作者所需的工作、知識和時間要少的多。相比于預(yù)制支架，結(jié)果更加定制合身，更為靈活和簡單，并且穿著更舒適。加熱和施用一個優(yōu)選實施方案的復(fù)合材料產(chǎn)品所需的約5分鐘與施用其它預(yù)制產(chǎn)品相差無幾。如圖38所示，拇指手腕支具200的構(gòu)建是從具有輪廓和孔202的復(fù)合材料10的兩個坯片上切下。扁平片材復(fù)合材料部分可以沖切、用剪刀、計算機操作的刀具、激光、噴水或其它生產(chǎn)方式來切割。將所述部分加熱到中間層可延展的溫度。例如，可使用熱壓、烘箱、 熱燈或其它加熱裝置將該復(fù)合材料加熱到180至200華氏度30秒至3分鐘。在該溫度下， 該材料的延性可保持足夠長的時間，從而允許所述部分借助標(biāo)準(zhǔn)縫紉機縫合在一起?？墒褂肸字形縫合來邊緣對邊緣地連接端部加粗的塊。Z字形縫合也可用于沿邊緣將所述部分面對面縫合，隨后在仍保持熱的時候?qū)⑵湔郫B打開，從而形成平的縫合。該方法特別可用于縫合小的銳利弧線的邊緣，例如圖42所示的拇指手腕人字形支具，其否則無法與剛性片材相縫合。如果需要，該材料可重復(fù)加熱以允許進一步縫合、連接和成型過程。關(guān)鍵是注意到本段所述的過程不可能單獨用加熱的聚合物塑料片材進行，因為其由于表面粘性造成摩擦和縫紉機卡緊不能通過縫紉機壓腳以及送料裝置，并且針腳會穿孔并使得聚合物弱化。層壓的外層織物和泡沫使得內(nèi)層穩(wěn)定，減少摩擦并提供用于縫合的耐久性?？赏ㄟ^對完成的支具加熱，使得圍繞患者成型以及使其冷卻為支撐患者關(guān)節(jié)的定制合身剛性形狀，使得圖42顯示的完成的支具定制成對患者合身。根據(jù)需要，所述支具可重復(fù)加熱以實現(xiàn)對患者的舒適地合身。圖22顯示使用優(yōu)選實施方案產(chǎn)生的另一個產(chǎn)品。該保護性肩墊使用從扁平復(fù)合材料切割而來的三個部分，其加熱為具有可塑性并用Z字形針腳將各部分邊緣對邊緣縫合。結(jié)果是基本上肩部形狀的產(chǎn)品，但是當(dāng)重新加熱到200華氏度并施加到肩部時，將其拉伸從而完美地適合于身體，而沒有壓點或松弛區(qū)域。如已知技術(shù)那樣將該剛性片材物品縫合即使不是不可能的，也是十分困難的。另外，將其針對身體成型而沒有隔熱泡沫層會由于不適而造成問題。具有與中間聚合物層一起的外部拉伸織物層和熱成型內(nèi)部層允許簡單的成型，而不施加大的壓力。在熱的時候施加的簡單的彈性系帶會使得部分精確地針對身體成型。本發(fā)明一個優(yōu)選實施方案的復(fù)合材料用途的另一個實例是許多體育活動和執(zhí)法以及軍事應(yīng)用中使用的護脛，以保護人的脛部和膝蓋免受損傷。如圖23所示，多個部分由復(fù)合材料形成，然后被加熱，并縫合以產(chǎn)生薄的外形且緊密合身的產(chǎn)品，其可以隨后加熱并精確地與身體合適。使用具有多個部分的鏢和熱縫合接縫引入膝蓋帽和腳護具。可連接閉合系統(tǒng)該優(yōu)選實施方案的閉合系統(tǒng)250能夠連接在許多不同產(chǎn)品的預(yù)期位點。在該描述性實施方案中使用的產(chǎn)品是支具10 (盡管可使用任何其它矯形外科產(chǎn)品例如硬質(zhì)敷料以及非矯形外科產(chǎn)品)，其具有側(cè)邊緣22、24，例如共同未決申請12/013，449中公開的硬質(zhì)敷料，其通過引用并入本文。該優(yōu)選實施方案的支具的外層包含完整環(huán)織物的層沈0，例如圖 43所示的Velcro USA發(fā)布的Velcro⑧。該外層可以完全由完整環(huán)織物260形成，在圖43 的優(yōu)選實施方案中所示。完整環(huán)織物層260可粘附性連接、模制、縫合或以其它方式連接在硬質(zhì)敷料上?；蛘?，該織物層還可作為外層40的整合的一部分連接。也可使用其它將完整環(huán)織物層固定或成型到產(chǎn)品上的方法。可連接緊固機構(gòu)，如圖44所示，包括系帶270，其具有對應(yīng)的接合和固定完整環(huán)織物的鉤元件，其固定到緊固機構(gòu)觀0的底表面。在該實施方案中，緊固機構(gòu)280包括索卷軸元件，例如BOA Technology Inc.發(fā)布的索卷軸連接系統(tǒng)，在美國專利No. 6，289，558 ； 6，202，953，5，934，599中(其全部通過引用并入本文)和美國專利申請公開20080083135 ； 20080066346 ；20080066345 ；20080066272 ；20080060168 ；20080060167 ；20060156517 ； 20030204938和20020095750(其全部通過引用并入本文)中有描述。索卷軸280可卷動以系緊系帶，可垂直拉動從而放松系帶。也可使用其它緊固機構(gòu)，包括繩鎖、凸輪繩鎖、傳統(tǒng)系帶結(jié)、棘輪系帶系統(tǒng)以及其它系帶方法。使用滑雪鞋搭扣(例如棘輪帶搭扣)的一種替代性系統(tǒng)也可以類似于下文更詳細(xì)描述地在某一端的鉤織物片段的方式使用。如圖44所示的該優(yōu)選實施方案中還使用了具有鉤固定系帶的一系列細(xì)長帶274。 這些部件274沿硬質(zhì)敷料或其它產(chǎn)品邊緣以一定間隔安裝在所選位置，并在邊緣上延伸。 這些部件與產(chǎn)品上的完整環(huán)織物260接合并固定于其上。然后，具有環(huán)表面276的帶274 的末端對折，從而將鉤表面接合在帶274的基本鉤表面上，從而形成固定細(xì)長柔性構(gòu)件290 的環(huán)，如下文更詳細(xì)描述的。隨后，可通過將鉤接合帶270與硬質(zhì)敷料上的完整環(huán)層260相接合將緊固機構(gòu)例如索卷軸280連接到合適的位置，如圖45所示。通過與帶上鉤構(gòu)件相接合也將引導(dǎo)帶274 在所需位置與完整環(huán)層40相連接。柔性細(xì)長構(gòu)件例如索或系帶四0隨后可穿過環(huán)276并圍繞索卷軸。然后，通過轉(zhuǎn)動索卷軸可拉緊系帶四0，從而將硬質(zhì)敷料的邊緣拉在一起。應(yīng)清楚理解的是，術(shù)語系帶還包括索、線或任何其它適用于本發(fā)明的細(xì)長柔性構(gòu)件。環(huán)276的鉤環(huán)上和織物層沈0以及帶270和274的鉤接合元件上的切向力提供了將鉤環(huán)彼此牢固接合的力，因為鉤環(huán)扣件傾向于在切向上非常牢固。還應(yīng)清楚理解的是，本文所述的完整環(huán)可以是對應(yīng)的鉤元件，以代替所述的被完整環(huán)織物層所代替的鉤元件。然后，可將組裝的產(chǎn)品置于身體部位，例如圖46中所示的例子。支撐物10沿身體部位滑動，轉(zhuǎn)動索卷軸觀0以通過環(huán)276系緊系帶四0，從而使得圍繞身體部位的重疊邊緣變緊，直至支撐物在身體部位上固定在合適位置?；蛘?，可在沒有閉合系統(tǒng)在合適位置的情況下將支具或硬質(zhì)敷料施加到身體部位，隨后可根據(jù)需要原位安裝閉合系統(tǒng)。圖47-49中所示的固定帶274能夠易于形成索或系帶四0的引導(dǎo)元件。固定帶 274包含具有完整環(huán)的末端部分，其用于與固定帶上的鉤相接合。末端部分對折，以結(jié)合鉤， 從而形成環(huán)或弓丨導(dǎo)元件276，用以引導(dǎo)系帶四0。可通過許多方式來設(shè)置可連接的系帶系統(tǒng)，以符合特定的需要。例如，如圖50所示，可連接系帶系統(tǒng)包含鉤帶270上的緊固機構(gòu)觀0，以及在相對的位置平行連接的五個引導(dǎo)固定鉤帶274。如圖51所示的另一種設(shè)置使用三個引導(dǎo)固定帶274，其具有緊固機構(gòu)觀0。 如圖52所示的設(shè)置使用兩個間隔的引導(dǎo)固定帶274，其與緊固機構(gòu)280相對置?？蛇B接系帶系統(tǒng)還可設(shè)置成成角度的取向，如復(fù)雜形狀產(chǎn)品所需要的。其實例在圖53和M中顯示。系帶290相對于引導(dǎo)帶274上引導(dǎo)元件276的張力將拉動與完整環(huán)表面相連的鉤，而不論角度如何，從而將帶固定到產(chǎn)品，根據(jù)需要將其拉至關(guān)閉。引導(dǎo)元件276 取向的這一靈活性允許閉合在不同角度進行拉動，從而均立刻實現(xiàn)數(shù)種閉合操作。
替代性實施方案圖55-59中示出替代性實施方案。此實施方案的可連接系統(tǒng)使用兩個材料的帶 300、302，其在背側(cè)具有鉤元件。緊固機構(gòu)280通過粘合劑、縫合或通過任何其它方式附著于帶300之一。兩個帶狀物304、306例如尼龍網(wǎng)、織物或任何其它材料與帶300、302的內(nèi)邊緣相連。帶狀物304、306沿帶300、302的邊緣形成穿孔，允許系帶290通過使用縫紉針或錐插入其中，從而將系帶以任何所需的系帶模式插入帶狀物穿孔308，如圖58所示。孔 308顯示于圖55中，其由針和索沿帶狀物304、306的長度上在間隔的穿孔處形成，以允許系帶穿出和穿入以形成系帶模式。圖56的截面圖顯示了穿入帶狀物306的系帶四0，其附著于帶302。然后，可通過將帶300、302每個底側(cè)的鉤與產(chǎn)品10上完整環(huán)260相接合簡單地將預(yù)先組裝的連接構(gòu)件連接到產(chǎn)品上所需的位置，如圖57、58所示。然后，可將完全組裝的產(chǎn)品和連接構(gòu)件滑入合適位置，通過緊固機構(gòu)280來系緊系帶290從而對其進行固定。系帶 290上的張力不僅僅將產(chǎn)品固定在身體上，如圖58所示，還將帶300、302上的鉤與產(chǎn)品上環(huán) 260固定在一起。然后，可將連接機構(gòu)302的一側(cè)從完整環(huán)表面抬起，允許便于進入和離開所示裝置。所述連接系統(tǒng)的另一個實施方案示于圖60。該實施方案類似于上文所述使用在其底側(cè)具有鉤元件的兩個平行帶310、312的實施方案。但是，該實施方案使用沿帶310、312 邊緣連接的塑料(或金屬)引導(dǎo)元件314。引導(dǎo)元件314通過粘合劑、縫合或任何其它方式與所述帶連接。緊固機構(gòu)觀0也如上所述固定在所述帶之一上。然后，所述系帶圍繞引導(dǎo)元件314纏繞，帶310、312通過所述帶上鉤元件與產(chǎn)品上的環(huán)接合而固定在產(chǎn)品上。連接系統(tǒng)的另一個實施方案在圖61、62中顯示。該系統(tǒng)類似于上文所述使用在其具有與所述帶之一固定的緊固機構(gòu)60的背側(cè)具有鉤元件的兩個平行帶320、322的實施方案。但是，該實施方案使用沿帶320、322邊緣間隔的網(wǎng)所形成的引導(dǎo)元件324。該網(wǎng)引導(dǎo)通過粘合劑、縫合或任何其它方式固定于所述帶。系帶290穿過引導(dǎo)以所述的系帶模式插入。 帶320、322通過所述帶上鉤元件與產(chǎn)品上的環(huán)260接合而固定于產(chǎn)品的相對邊緣。將產(chǎn)品固定于身體的系帶的張力還固定鉤和環(huán)。在另一個實施方案中，索鎖止340可用于替代之前的實施方案中描述的索轉(zhuǎn)軸。 手動拉緊系帶290并通過索鎖止340中的凸輪構(gòu)件將其固定。索鎖止安裝于固定帶270，如圖63、64所示，或者如圖64、65所示通過縫合、粘合劑、模制或任何其它固定方法安裝于所述帶之一。如上所述，引導(dǎo)固定帶274可用于插入穿過引導(dǎo)276和索鎖止340的系帶四0。 然后，可設(shè)置帶270、274并通過將帶270、274上的鉤元件與產(chǎn)品上的環(huán)260相接合將其固定于產(chǎn)品。隨后，將產(chǎn)品置于身體上，通過索鎖止340拉動系帶四0，直至足夠的張力將產(chǎn)品固定在合適位置，并且將所述帶上的鉤與產(chǎn)品上的環(huán)完全接合。索鎖止340上的凸輪將固定張緊的系帶，直至例如釋放的時間。索鎖止構(gòu)件340的替代性實施方案在圖66-67中顯示。所述實施方案顯示了具有下列項的索鎖止構(gòu)件340的用途，即具有如圖64中所示的相對的帶320、322和塑料引導(dǎo) 324，具有平行的帶300、302和帶狀物304、306，允許系帶穿過帶狀物插入以形成如上所述的引導(dǎo)，以及具有帶索環(huán)354的平行帶350、352，系帶穿過索環(huán)插入。圖68中顯示另一個替代性實施方案。完整環(huán)織物部分42策略性地置于所需位置，如圖沈所示，其中部分42附著于支具的邊緣22、24。然后，帶270、274可簡單地定位于和附著于這些完整環(huán)部分42的位置。可連接閉合系統(tǒng)的另一個實施方案在圖69、70中顯示。該實施方案使用棘齒搭扣構(gòu)件350。具有一系列間隔齒354的帶352安裝于在其下側(cè)具有多個鉤元件的帶356上。 棘齒搭扣358安裝于在其下側(cè)也具有多個鉤元件的帶360上。帶有棘齒搭扣358的帶360 連接于支具的邊緣M上，而具有帶352的帶356通過鉤元件與完整環(huán)織物沈0的接合連接于相對的邊緣22上。該支具安裝于患者的身體，通過搭扣358對帶352的棘齒作用來系緊。支具和帶的系緊會導(dǎo)致鉤進一步緊密接合支具的環(huán)。本發(fā)明可使用其它變化和實施方案，如權(quán)利要求中所述的，以提供卷軸和索鎖止之外的緊固機構(gòu)，以及超出本文所述的引導(dǎo)元件。連接系統(tǒng)的其它設(shè)置也包含在權(quán)利要求的發(fā)明中。本文所述的實施方案僅以說明的目的提供，用以解釋權(quán)利要求，不意為限制權(quán)利要求的范圍。連接構(gòu)件用途的其它實例顯示于圖71-72中。一個實例是連接構(gòu)件在背部支具 370上的應(yīng)用，如圖71、72所示。背部支具370包含附著于背部支具相對邊緣附近的完整環(huán) 260的至少部分。可連接緊固系統(tǒng)最初安裝于支具370相對邊緣附近，所述系統(tǒng)具有在其底側(cè)帶鉤元件的相對帶300、302，由固定于帶300、302邊緣的帶狀物形成的引導(dǎo)304、306，以及緊固機構(gòu)60。然后，可將支具調(diào)整大小以適合較小的人，如圖72所示，通過釋放系帶四0 的張力，從該支具上除去帶300、302，切去支具370的一部分以及沿支具的長度重新調(diào)節(jié)帶 302的位置，使得支具顯著變小。該可重新調(diào)節(jié)位置的閉合系統(tǒng)允許定制地設(shè)置產(chǎn)品，例如該系統(tǒng)，因為其可容易地除去，允許支具定制成合身，切除以改變尺寸或者特別地設(shè)置，隨后根據(jù)需要將閉合系統(tǒng)重新施加到不同的位置。閉合系統(tǒng)還通過舉起和重新完整環(huán)部分 370的連接側(cè)部分300或302從而允許容易的進出。權(quán)利要求用途的另一個實施方案在圖73、74中顯示。在該實施例中，可連接緊固系統(tǒng)安裝在腿腳支具380。緊固系統(tǒng)具有緊固機構(gòu)觀0，其通過帶270的鉤元件安裝在支具 380的上部，所述鉤元件與支具上的完整環(huán)260接合，引導(dǎo)沿支具380的上部間隔分布的固定帶274。系帶290張緊，以圍繞腿固定支具的上部，而為了舒適留下腳部分相對未張緊，或者可在下部添加第二可連接緊固系統(tǒng)。圖74顯示，該緊固系統(tǒng)重新設(shè)置使得支具的腳部也張緊。該獨特的系統(tǒng)允許使用最小的制造能力原位產(chǎn)生產(chǎn)品。該產(chǎn)品可成型為所需的形狀，然后可將連接構(gòu)件固定于所需位置，從而提供完全功能的產(chǎn)品。該系統(tǒng)在共同未決專利申請12/013，449和12/181，272中公開的矯形外科產(chǎn)品上具有特定的用途。這些產(chǎn)品使用獨特的產(chǎn)品，其包含隔熱泡沫材料和織物(例如完整環(huán)織物)所圍繞的可熱成型內(nèi)層。該復(fù)合材料使得產(chǎn)品能夠成型并圍繞身體部位定制，其通過加熱產(chǎn)品，將加熱的產(chǎn)品圍繞身體部位放置以及施加壓力以定制成型產(chǎn)品來實現(xiàn)。本發(fā)明的連接構(gòu)件通過允許緊固系統(tǒng)原位連接提供了另外的用途，從而提供了對產(chǎn)品的額外定制。在本發(fā)明的一個實施方案中，以坯片或者具有完整環(huán)織物表面的部分成型產(chǎn)品的形式提供矯形外科產(chǎn)品。然后，將坯切割并大致成型以適合于待支撐身體部位。然后，通過將如上所述的引導(dǎo)或其它緊固件與產(chǎn)品上的完整環(huán)相固定將緊固系統(tǒng)連接到產(chǎn)品。隨后， 還可通過將裝置上的鉤與產(chǎn)品上的環(huán)相接合來連接閉合裝置，例如索轉(zhuǎn)軸、索鎖止、搭扣或其它裝置。之后，可將系帶、帶或其它張力調(diào)整裝置引導(dǎo)穿過如上所述的緊固系統(tǒng)和固定裝置。隨后，可通過如上所述緊固和固定裝置將所述裝置圍繞身體部位系緊。硬質(zhì)敷料特征的上述獨特組合為矯形外科產(chǎn)品提供了連接系統(tǒng)，所述矯形外科產(chǎn)品可容易地定制成針對患者部位成型而不需要專門的訓(xùn)練或技能。所得產(chǎn)品具有患者順應(yīng)性，可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，以增加使用順應(yīng)性。可調(diào)節(jié)性還可減少軟組織損傷?？商峁┰搩?yōu)選實施方案的可連接緊固系統(tǒng)以用于相對平的外形或者基本上為特定身體部位外形(例如腕、踝、膝或其它身體部位)以及常規(guī)尺寸(例如大、中、小)的矯形外科產(chǎn)品。如上所述，可調(diào)節(jié)重疊也貢獻于此定制合身。要求保護的本發(fā)明提供了獨特的產(chǎn)品以及產(chǎn)生和使用定制合身產(chǎn)品的方法，所述產(chǎn)品可容易地在原位產(chǎn)生和組裝。該復(fù)合材料提供獨特的產(chǎn)品，其可定制成提供固定且舒適合身的產(chǎn)品。所述復(fù)合材料可容易地成型為復(fù)雜形狀。應(yīng)清楚理解的是，上述實施方案用于說明性目的，而不是限制權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于可成型矯形外科產(chǎn)品的復(fù)合材料，所述材料包含 與第二層的第一表面永久性附著的第一層；與所述第二層的相反面永久性附著的第三層；所述第一層由在約200華氏度的溫度下具有低摩擦系數(shù)的低密度隔熱泡沫材料形成； 形成所述第二層的熱塑性材料具有根據(jù)ASTM D2240的Slore 65D-80D范圍的硬度，根據(jù)ASTM D638的6000-9000psi范圍的拉伸強度；根據(jù)ASTM D638的5%的斷裂伸長率，根據(jù)ASTM D5023的270，000-340, OOOpsi的彎曲模量，所述第二層在160華氏度至約200華氏度的溫度下為延性的并且在約130華氏度的溫度下為剛性的；以及形成所述第三層的可拉伸隔熱材料在約200華氏度的溫度下具有低摩擦系數(shù)，使得所述材料不粘附金屬表面。
2.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料包括在初始加熱到約200華氏度的溫度時保持延性狀態(tài)至少8分鐘的特性特征。
3.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中當(dāng)所述復(fù)合材料在加熱到約200華氏度時，所述復(fù)合材料具有約1或更小的滑動摩擦系數(shù)。
4.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料在加熱到約200華氏度時在沒有過度力的情況下能夠在金屬表面上滑動。
5.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料還包括完整環(huán)織物的第四層，其與所述第三層的至少一部分永久性附著。
6.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料還包括完整環(huán)織物的第四層，其與所述第三層的至少一部分永久性附著；和閉合連接機構(gòu)，其具有用于接合所述完整環(huán)織物的鉤元件，用以將所述閉合連接機構(gòu)固定至所述復(fù)合材料。
7.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料還包括 由所述復(fù)合材料形成的矯形外科支具。
8.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料還包括 由所述復(fù)合材料形成的矯形外科硬質(zhì)敷料。
9.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料還包括 由所述復(fù)合材料形成的矯形外科夾板。
10.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料還包括 由所述復(fù)合材料形成的矯形外科矯形器。
11.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料還包括 由所述復(fù)合材料形成的矯形外科矯形器。
12.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料還包括 由所述復(fù)合材料形成的矯形外科獸醫(yī)產(chǎn)品。
13.—種通過熱使產(chǎn)品成型的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含 具有開口的第一封閉體；用于密封所述第一封閉體的所述開口的機構(gòu)； 用于容納待成型產(chǎn)品的第二封閉體； 所述第二封閉體安裝在所述第一封閉體內(nèi)；用于接收所述待成型產(chǎn)品的所述第二封閉體上的開口； 用于密封所述第二封閉體的所述開口的機構(gòu)；在所述第一封閉體和所述封閉體之間的吸附劑材料，其中所述吸附劑材料含有水分， 所述待成型產(chǎn)品置于所述第二封閉體內(nèi)，并且所述第一封閉體、所述第二封閉體和所述含水分的吸附劑層被加熱到至少約212華氏度的溫度，使得所述吸附劑層的水分轉(zhuǎn)化為蒸汽。
14.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述第一封閉體包括 由薄塑料材料形成的袋。
15.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述第二封閉體包括 由薄塑料材料形成的袋。
16.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述吸附劑材料包括 吸附劑紙層。
17.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述吸附劑材料包括 海綿樣材料。
18.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述吸附劑材料包括 無紡材料層。
19.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括 待通過施加熱而成型的物體；所提供的所述物體密封在所述第二封閉體內(nèi)；以及所述第二封閉體與所述吸附劑材料一起密封在所述第一封閉體內(nèi)。
20.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中使用微波爐對所述系統(tǒng)加熱。
21.一種利用復(fù)合材料產(chǎn)生復(fù)雜三維形狀的方法，所述復(fù)合材料具有可拉伸的隔熱第一層、與所述第一層永久性附著的第二層以及與所述第二層永久性附著的緩沖隔熱第三層，其中所述第二層在低于130華氏度的溫度下為剛性的并且在高于130華氏度的溫度下變成延性的；其中所述方法包括以下步驟將所述復(fù)合材料加熱到至多220華氏度； 將所述復(fù)合材料切割成圖案塊； 將所述被加熱的圖案塊縫合為三維成型物體； 重新加熱所述縫合的三維成型物體；和進一步圍繞身體部位使所述三維成型物體成型，使得所述被加熱的物體材料拉伸、彎曲和壓縮，以進一步精確地針對身體輪廓成型。
22.—種可連接緊固系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 附著至產(chǎn)品的至少一個完整環(huán)部分；第一連接構(gòu)件，其具有用于接合所述完整環(huán)部分的多個鉤元件； 附著至所述第一連接構(gòu)件的緊固機構(gòu)；至少一個第二連接構(gòu)件，其具有用于接合所述完整環(huán)部分的多個鉤元件；附著至每個所述第二連接構(gòu)件的引導(dǎo)元件；和細(xì)長柔性構(gòu)件，其插入穿過每個所述引導(dǎo)元件并接合所述緊固機構(gòu)。
23.權(quán)利要求22的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述緊固機構(gòu)包括索轉(zhuǎn)軸機構(gòu)。
24.權(quán)利要求23的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述第一緊固機構(gòu)包括 系帶鎖止機構(gòu)。
25.權(quán)利要求22的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述第一緊固機構(gòu)包括 棘齒搭扣機構(gòu)。
26.權(quán)利要求22的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述引導(dǎo)元件包括具有完整環(huán)的材料的一部分，所述完整環(huán)固定于所述第二連接構(gòu)件并接合所述第二連接構(gòu)件的所述鉤元件以形成引導(dǎo)環(huán)。
27.權(quán)利要求22的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括 還包括至少一個所述引導(dǎo)元件的所述第一連接構(gòu)件。
28.權(quán)利要求22的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括第二連接構(gòu)件，其包括單個連接構(gòu)件；和附著至所述單個第二連接構(gòu)件的多個引導(dǎo)元件。
29.權(quán)利要求22的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括第一帶狀物，其與所述第一連接構(gòu)件上的邊緣相連，以沿所述第一連接構(gòu)件的所述邊緣形成引導(dǎo)元件；和第二帶狀物，其與所述第二連接構(gòu)件上的邊緣相連，以沿所述第二連接構(gòu)件的所述邊緣形成引導(dǎo)元件，其通過使用針或錐將插入穿過每個所述引導(dǎo)元件的所述細(xì)長柔性構(gòu)件縫合并且接合所述緊固機構(gòu)而形成。
30.權(quán)利要求22的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述細(xì)長柔性構(gòu)件包括 延伸穿過所述引導(dǎo)元件和所述固定的緊固機構(gòu)的索。
31.權(quán)利要求22的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述細(xì)長柔性構(gòu)件包括 延伸穿過所述引導(dǎo)元件和所述固定的緊固機構(gòu)的單絲線。
32.權(quán)利要求22的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述緊固機構(gòu)包括 延伸穿過所述引導(dǎo)元件并固定至所述緊固機構(gòu)的系帶。
33.權(quán)利要求22的可連接緊固系統(tǒng)，其中所述緊固機構(gòu)包括 延伸穿過所述引導(dǎo)元件并固定至所述緊固機構(gòu)的帶。
全文摘要
一種成型為定制合身的矯形外科及其它產(chǎn)品的復(fù)合材料10。所述復(fù)合材料在加熱到200華氏度時維持至少6至8分鐘的易于成型，然后在約130度下是剛性的。該復(fù)合材料在最初加熱到約200度時可縫合和成型為復(fù)雜的形狀。閉合附件60可根據(jù)需要就地而不是在制造場所固定至該復(fù)合材料。該復(fù)合材料可針對患者定制為原位合身。
文檔編號A61F5/01GK102421394SQ201080017895
公開日2012年4月18日 申請日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者馬克·約瑟夫 申請人:伊克索斯公司