CN101198300B - 具有可呼吸双面针织型衬垫的铸造组件 - Google Patents

Abstract

一种包括内部双面针织衬垫材料的铸件或支撑件组件，其中外层编织或针织成具有相当大的开孔，而面向患者皮肤放置的双面针织材料的内层更加紧密地编织或针织。还提供了其它的铸造织物，该铸造织物浸有水可硬化材料。外部铸造织物可以包括穿过其中的开孔，使得整个铸件组件具有使空气流通的通气开孔，以便在例如出汗或铸件被雨水或游泳弄湿以后完成快干。

Description

具有可呼吸双面针织型衬垫的铸造组件

发明领域

本发明涉及矫形铸件(cast)或支撑件。

背景技术

其他人之前的相关工作参见1994年8月2日授权的美国专利第5,334,442号，其公开了粘附于浸有水可硬化(水可硬化)材料的可弯曲(pliant)片材两面的“三层”织物部分。但是，所提出的这种结构似乎相对很复杂，制造成本将会很高，而且该结构使其不可能应用于铸造材料适合于重叠粘合的情况。另外参见美国专利第5,807,295号，其中提到可以使用双面针织(doubleknit)材料作为铸件下(undercast)衬垫。但是并未提供结构细节或具体信息。

用于固定创伤的矫形铸件或支撑件通常包括紧贴皮肤的吸收性柔性衬垫材料和硬性或刚性的外部铸造材料。由于铸件通常保持数周，它们可以由于，例如，铸件的应用、汗、雨水，或由于游泳而变潮或变湿。当内部沉淀在很长一段时间内潮湿时，对患者是有害并有刺激性的。情况严重时，可以发生皮肤浸软。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种快干式(quick drying)铸件系统，其在例如出汗或铸件被雨水或游泳弄湿以后很容易干燥。

根据本发明的一个说明性实施方式，铸件衬垫由双面针织(doubleknit)型材料形成，该铸件衬垫具有面向皮肤一面的相对紧密(close)的编织或针织和远离皮肤一面用于增加空气流通性的相对稀疏(open)的编织或针织。双面针织型结构提供了硬化铸造材料下面的使空气流通的开放区域，导致铸件和铸件衬垫二者的干燥更迅速、更有效。这些开放空间还使得水更容易从衬垫流出，这意味着双层针织结构不会蓄有与许多更传统衬垫材料如泡沫、毡、棉絮等最初所蓄的一样多的水。这种使水迅速流出的能力，结合应用之后的空气流通性，导致最终的铸造(casting)组件具有比传统铸件应用快得多的干燥时间。内部干燥测试表明，使用隔片式(spacer)材料代替铸件衬垫使传统铸件的干燥是通常所用合成衬垫的大约两倍快。隔片式铸件衬垫可以下述三种方式之一提供：(1)各种大小的管状结构；(2)作为坯料(blank)；或者(3)作为各种宽度的卷(roll)。以管状结构，身体的受伤部分，例如前臂，可以通过与目前所用的弹力织物(stockinette)非常相同的方式滑到管子或袖子中，其上涂敷有可硬化材料。由于隔片式材料本身具有内在的衬垫性能，不需要有传统铸造方法中那样的额外的吸湿衬垫。以卷的形式，双层针织衬垫可以通过与目前所用的传统棉或合成铸件衬垫非常相似的方式以重叠方式围绕受伤的组织连续卷起。材料还可以裁剪成为特定组织部位设计的成形坯料，将该坯料放置于身体上，如果需要，在施用可硬化铸件材料之前进行修整。可硬化材料可以是任何传统类型的；但优选具有开孔，以促进空气流通。

外部可硬化材料可以是双面针织材料和/或单层针织型的坯料，二者均浸有已知的水可硬化材料，例如氨基甲酸酯，并且二者均优选具有穿过材料用于空气流通的孔，如上文所述。再次注意到，传统的铸造带本身可以围绕双面针织衬垫使用；并且，可以具有拇指孔(thumb hole)的配料本身也可以用作外部铸造材料。

可以使用其它的硬化材料代替用水活化的硬化材料，例如，如下双部分系统：其中将两种材料混合并将其施用于铸造织物之后立刻发生硬化。

双面针织型衬垫优选沿着其边缘延伸到铸造材料之外一小段距离，例如1/4英寸或1/8英寸，以避免皮肤被可能粗糙硬化材料边缘划伤或擦伤。衬垫材料可以在边缘之上向后折叠并通过层压附着于铸造材料，以产生最终更舒适的边缘。

在本说明书和权利要求时，当提到双面针织型材料或“隔片式”材料时，是指如下材料：其具有隔开的第一和第二编织或针织织物层，两个织物层之间延伸有长丝(filament)网眼基质，并且长丝整体编织或针织成两层。为了为组织提供有效的衬垫，隔片的厚度应当为0.100″至0.25″，优选0.125″至0.15″。长丝基质的一种优选结构是互连的长丝呈“X”或十字交叉图案。这将确保织物具有很高的耐压缩性，并保持增加织物干燥性能所需的第一和第二层之间的距离。这种结构还确保了在硬化的铸造材料下为组织提供必要的衬垫和保护作用。

还注意到，具有可呼吸结构和外部铸造材料、且另外具有孔或者由稀疏编织或针织的材料形成的双面针织型衬垫组件优选没有任何进一步的外部覆盖物，以便促进空气流通。如果可硬化材料由具有许多孔的针织材料制成，可能需要通过在所选区域添加单层或多层额外的铸造材料以用作撑条(stay)，并仅在必要的区域内提供额外的强度，从而添加额外的强度。

将隔片以管状形式针织成具有合适的涨缩(movement)以符合直径不同的组织是十分困难的。例如，必要的是，衬垫材料具有充分的径向拉伸性，以在不起皱的情况下符合直径不同的手、腕和前臂。可接收的拉伸性范围为50％至200％，理想的拉伸性为大约100％。优选地，径向拉伸性大于纵向拉伸性。为了提高管状结构的径向延伸性，可以使用与其它材料结合的隔片材料。优选地，该第二材料是拉伸性很大的材料。可以将单条(strip)或多条的第二材料结合到管中，从而产生多个隔片材料和第二材料的纵向条。这些条可以缝制或粘合在一起，产生更为灵活、舒适的管结构。另一种增加隔片材料的斜移(bias movement)以更好地符合组织是，通过将其针织成交替的厚条和薄条，然后将其形成管。厚的部分是双面针织的，薄的部分是单面针织的，并可能发生更大的移动。该类型的结构可以在单个制造步骤中实现，相比于上文提到的以单独的材料条缝制的方法，极大降低了产生管状隔片的相关人工。

通过使管状隔片的轮廓更加接近地复制组织的曲线，也可以实现舒适度的提高。例如，对于上肢的应用，可以通过针织出合适的形状和/或将其缝制成特定的样式来改变管的直径，以考虑到手、腕和前臂之间的差异。

可以对管状几何形状进行变化，以更易于应用。这些可以包括，但不限于，产生预制的拇指孔或提供拇指部分，以容纳或支撑拇指。

衬垫还可以提供成形状适合待固定的特定组织部位的坯料的形式。坯料可以在制造过程中针织成合适的形状，或者在制成材料之后裁剪成该形状。在一个实施方式中，该坯料提供成过大的形状，然后在应用过程中修剪成正确的大小，以便使一种大小的坯料适应尽可能多的组织大小。

另外可以但并非必需的是，提供具有一定类型粘合剂的隔片材料，该粘合剂与皮肤或下面的弹力织物粘合。衬垫的相对面上相邻于被涂覆的坯料，可以使用类似的粘合剂层，以防止水可硬化树脂在包装存储过程中渗透。该相同层可以起到如下的额外作用：在衬垫围绕整个产品延伸到被涂覆的坯料边缘之外的区域中，将覆盖材料连接在衬垫上。

坯料还可以不同的厚度提供，以在关键位置即骨突起处之上提供更好的衬垫。这种额外的衬垫可以在针织过程中实现，或者在制成后作为额外的部分添加并通过粘合剂或类似方式牢固。额外的衬垫还可以在施用铸造材料之前置于适当的位置，以便在铸件拆除过程中进一步保护患者不受铸件所锯。还可以提供衬垫碎片，将其放置在骨突起处之上，边缘周围(即拇指洞)或任何其它必要的区域，以便为使用者提供进一步的保护。

第三种可以提供隔片式衬垫材料的形式是卷的形式。它可以通过将其围绕待固定的组织部位缠绕来应用。由于隔片材料的厚度和回弹力，仅必要缠绕一层便可提供充分的衬垫作用。当使用传统衬垫时，必需使用两层或四层，使应用时间较长，保留有更多的水，并且空气流通性降低。为了减少重叠区域的体积，卷的边缘可以热成形或编织成剖面较低。

为了提高双面针织铸件衬垫的快干性能，用于制造该材料的纤维可以由任何原料制成，然后用疏水材料如SCOTCHGARD进行涂层。还可以隔片基质和外部层内的特定结构使用不同纤维的组合。用特定的纤维组合针织可以产生芯吸效应，使水分远离皮肤。这种芯吸作用会增加应用于隔片铸件衬垫之上的铸件或支撑件下面的干燥性能。

本发明的另一个特征通过针织出或形成穿过可硬化隔片材料坯料或其它任何应用于衬垫之上的铸造材料的孔，使得铸件下的空气流通得以增加。

考虑以下详细说明以及附图，本发明的其它目的、特征和优势将是显而易见的。

附图说明

图1显示了由双面针织型材料制成的管状铸件衬垫，其中双面针织材料的内层比外层针织地更细密；

图2是图1所示衬垫的外部区域的放大视图；

图3是图1所示的双面针织型衬垫内层上更细密的针织表面的放大视图；

图4是组件的透视图，显示了衬垫和铸造材料，患者的手臂未显示；

图5是沿图4的线5-5截取的剖视图；

图6显示了应用于患者前臂的铸造或支撑组件；

图7显示了由隔片或双面针织型材料形成的衬垫坯料；

图8显示了应用于患者前臂的图7的坯料；

图9显示了缠绕在患者前臂上的带子形式的隔片铸件衬垫；

图10显示了具有交替有隔片材料的高斜移条的隔片材料衬垫的管状组件。

图11显示了安装在患者前臂上的图10的衬垫组件。

具体实施方式

更具体的参考附图，图1显示了双面针织型材料的管12，其设计用作铸件或支撑件下的衬垫。如上所述，双面针织材料包括位于图1的区域14处、细密针织或编织结构的内层，例如图3所示者，以提供紧贴皮肤的光滑表面，为患者提供额外的舒适度。顺便提及，另一种在衬垫材料内面上产生光滑、舒适表面的方法是将单层织物压制在双面针织材料的一个表面上。双面针织材料的外表面，例如，图2中放大显示的区域16处，具有相对粗糙的编织或针织结构，并且可以具有开孔，例如图2中18处所示，以提高空气穿过衬垫12外部部分的流通。在一种样品产品中，开孔18长约1/8英寸，较小的横截面大小为1/16英寸。外表面应当具有大约20％至65％的开孔区域，优选具有大约40％的开孔区域。

进一步注意到，内层14和外层16可以由不同纤维形成。更具体地，紧贴皮肤的内层14可以由疏水纤维形成，外层18可以由亲水纤维形成，从而从皮肤“吸取”水分，将其从疏水层14吸走。另外可选的结构在相同内层14中使用疏水纤维和亲水纤维二者。疏水纤维排列成与皮肤最接近，亲水纤维排列成与隔片纱线最接近。这种设置会将任何水分离开皮肤吸向隔片纱线，以迅速蒸发。这种结构不仅提高了衬垫的快干性能，而且使患者在更短时间内紧贴其皮肤的表面更干燥。可以使用的疏水材料包括聚酯和聚丙烯；而吸水材料可以包括由细纤维束形成的纤维，或者经蚀刻处理以保持水分的聚酯单丝。顺便提及，单丝纱线相比于复丝纱线，蓄水更少，干得更快。优选地，处于该原因，快干衬垫可以主要由单丝纱线或低级长丝纱线形成。顺便提及，“低级”长丝纱线是由仅仅一种或仅很很少种单丝形成的纱线，使得其仍基本疏水。

图4显示了使用时可以呈现的铸件衬垫12和铸造材料13，但没有显示围绕其安装的内部的前臂。衬垫12可以具有细密编织或针织的柔软内表面和稀疏编织或针织和/或有孔的外表面，如上结合图1-3所述。水可硬化铸造材料织物13也可以是有孔或无孔的，有孔结构增加空气流通并减少干燥时间。这些材料12和13均可以具有拇指孔14。

衬垫12可以针织成管状形式，如图1所示，或者它可以形成双面针织型材料的平面坯料，并通过缝制形成管状结构，如图4所示。可硬化坯料13的边缘可以任选地在区域15中折叠，折叠的层在该区域内压制在一起，产生圆周支撑件。关于大小，衬垫管12可以是，例如，直径约2英寸，可以是任何所需的长度。它可以提供成各种直径和程度，以密切地符合身体部位，例如前臂或小腿。将平面坯料形成管的其它方法包括粘合剂、超声、缠绕或其它将边缘结合在一起的方法。

图5显示了图4的隔片或双面针织型结构的衬垫12和铸造材料13沿线5-5的横截面。实际上，最初将衬垫12施用于组织的受伤部位，例如前臂；随后将铸造材料13浸在水中进行活化，并施用于衬垫12之上。还有一种选择是，将两层同时进入水中，将其二者用作单一元件。

优选地，可硬化材料13最初是平面的，然后可以围绕组织的受伤部位缠绕；并可以任选地通过重叠、通过VELCRO

型钩和环形紧固件、或通过辅助铸造带固定就位。

现在，参考附图6，双面针织型衬垫材料在标号12处显示，其延伸到水可硬化型双面针织材料22的边缘之外，如标号36、38和40所示。当制成铸件时，该多余的衬垫可以向后折叠在材料22的边缘之上，形成制成的边缘，为佩带者提供更好的舒适度。水可硬化双面针织材料22是具有形成坯料一部分的拇指孔的成形坯料，在施用于前臂24之前将其浸入水中。水可硬化材料22在施用之后在标准铸造产品的通常时间内，例如，3-7分钟内变硬，提供固定作用。可以使水可硬化材料22具有孔26，其穿过两层水可硬化材料全程延伸，以增加空气流动，并促使干燥更快。

铸造材料22可以通过任何所需的方式保持就位。例如，边缘28可以重叠，并在这些区域处通过层的压制彼此结合。另外可选地，可以使用铸造带围绕前臂缠绕，并将铸造材料22固定就位。水可硬化铸造带也可以具有相对较大的孔或洞，以使空气穿过衬垫12流通。

作为另一种可选方式，可以使用可硬化或不可硬化材料的单条附加条在水可硬化坯料22的两个边缘之间跨过开孔34桥连，可活化的水可硬化材料与这些层结合并压制在一起。

在水可硬化坯料22之外使用铸造带时，坯料22中的开孔26可以相对较大，以保证空气从水可硬化材料的外表面穿过衬垫材料36全程流通。但是，即使坯料22中没有开孔，隔片型衬垫也会显著降低组件的干燥时间，这是因为上述的铸件下的空气流通。双面针织结构隔开的层使得水的蒸发不仅穿过内表面和外表面发生，而且穿过成品铸件的两个开口端发生。

现在参考附图7和8，图7显示了前臂用、具有拇指孔54的隔片或双面针织型衬垫材料的坯料52。图7中还显示了任选的点状压敏粘合剂56，通过在将铸造材料施用于其上时与下面的弹力织物(stockinette)或患者皮肤接和，其存在可以有助于使衬垫材料在组织上保持就位。另外可选地，如果将压敏粘合剂施用于衬垫坯料的相对一面，并沿整个表面延伸，其可以起到防止来自铸造材料的树脂进入并穿过隔片衬垫的作用。

在图8中，显示了施用于患者前臂58的坯料52，拇指穿过拇指孔54伸出。边缘62和64优选地被修整，例如虚线66所示，使得衬垫坯料平滑地贴合患者前臂，优选没有重叠边缘。可以使用额外的夹具将两个边缘无缝固定在一起。使用时，则将铸造或夹板材料施用于该衬垫之上。

图9显示了另一实施方式，其中将隔片材料铸件下衬垫70的卷在患者前臂72上缠绕。带子70可以具有邻接拇指74的凹部73，以使其贴合更平滑。缠绕时，如果需要，带子的自由端可以通过压敏粘合剂、夹具等保持就位。为了防止重叠区域显大，隔片衬垫的纵向边缘71可以热成形或针织成扁平的。

现在参考图10和11，分别显示了施用于前臂之前和之后的铸件下衬垫组件78。它包括隔片或双面针织型材料80的宽条和插在较宽隔片材料条之间的拉伸性更好的窄条82。条82斜移更大，或者可拉伸性更好，使得整个组件很容易追随组织如前臂84的形状，如图11所示。条可以是LYCRA

、弹力织物材料或任何其它编织或针织材料的，例如，并具有充分的斜移。进一步注意到，可拉伸条或区域82可以是针织或编织材料时由隔片或双面材料80整体形成的单层针织材料。

关于双面针织型材料，其可以在获自德国Mayer Company的双针床Raschel经编机上制造。针织成形状和/或不同厚度的双面针织型织物可以在获自德国Stollweg 1，D-72760 Reutlinger的H.Stoll GmbH & Co.的机器上制造管状双面针织型材料可以在专用的圆筒针织机上制造。

在前述具体描述中，公开了本发明的一个优选实施方式。在不背离本发明精神和范围的前提下可以采用各种修改和一定程度上不同的结构。因此，例如，在一些情形中，有孔铸造坯料不需要是双面针织材料的，但可以使用其它有孔或非常稀疏的针织织物的铸造坯料或铸造带。还要注意到，除前臂之外，衬垫材料和外部水可硬化材料可以用于足部或腿部或其它组织部位用的铸造组件。进一步注意到，双面针织型衬垫材料的外层可以非常粗糙地编织或针织以代替离散孔，使得织物中存在可见开孔；双面针织衬垫的内层可以在一定程度上更加紧密地编织或针织，使得穿过该内层不存在可见开孔。关于使用的长丝，可以使用扁平的单丝，只要其具有优异的疏水性能。还预计到，铸件下衬垫隔片材料可以用抗微生物剂、抗气味处理剂等进行处理，以便使铸件佩戴很长一段时间使其下的气味最小。关于铸造材料的活化，这可以通过在施用于患者之前或之后将铸造材料浸入水中来完成。因此，本发明并不限于附图和上文详细描述的确定实施方式。

Claims (25)

1.一种铸件组件，其包括：

由双面针织型织物材料形成的衬垫材料，所述双面针织型织物材料具有细密编织或针织材料的内层、通过长丝网眼基质与所述内层隔开的具有穿过其中的开孔的粗糙编织或针织材料的外层，所述长丝整体编织或针织到编织或针织材料的所述内层和所述外层中，所述内层比所述外层更加紧密地编织或针织；和

所述衬垫材料之上的包括外部水可硬化双面针织型材料的可硬化层，所述外部水可硬化双面针织材料浸有水可活化硬化材料，以提供所需的固定；

其中所述衬垫材料和可硬化层彼此固定，使得可硬化层邻接于所述衬垫材料的外层；

除穿过其中的孔之外的所述衬垫材料的层之间的间隔，促进空气流通，以实现所述铸件组件的快干。

2.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述外部水可硬化双面针织材料是成形以符合组织部位的不规则结构坯料的形式。

3.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述外部水可硬化双面针织材料具有穿过其中的孔。

4.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述衬垫材料形成管状结构。

5.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述衬垫材料最初是平面的，并被加工成管状结构。

6.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述衬垫材料是用于围绕组织部位缠绕的带子的形式。

7.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述衬垫材料是成形以符合组织部位的不规则结构坯料的形式。

8.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述衬垫材料延伸到所述水可活化硬化材料的边缘之外，以避免患者被硬化的铸件材料的边缘划伤。

9.根据权利要求1所述的铸件组件，其中包括内部的衬垫材料和外部的可硬化层的所述组件不含额外的促进空气流通和干燥的材料层。

10.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述水可活化硬化材料是氨基甲酸酯。

11.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述外部水可硬化双面针织型材料是形成有穿过其中的拇指孔的坯料，以符合患者的手部和前臂。

12.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述内层主要是疏水的，所述外层主要是亲水的。

13.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述外层具有20％至65％的开孔区域。

14.根据权利要求1所述的铸件组件，其中所述衬垫材料上施用有压敏粘合剂，以在将浸渍过的双面针织材料施用于衬垫材料之上时促使衬垫材料保持就位。

15.一种铸件组件，其包括：

双面针织型衬垫材料，所述双面针织型衬垫材料具有彼此隔开的内层和外层，长丝在所述层之间延伸并将所述层隔开，所述长丝整体编织或针织到所述内层和所述外层中，所述外层具有相当大的开孔用于空气流通，所述内层比所述外层更加紧密地编织或针织；和

包括铸造织物的可硬化层，其位于所述衬垫材料的外层上面并浸有水可活化硬化材料，所述铸造织物具有实质性开孔，用于增加空气流通。

16.根据权利要求15所述的铸件组件，其中所述衬垫材料形成管状结构。

17.根据权利要求15所述的铸件组件，其中所述衬垫材料最初是平面的，并被接合成管状结构。

18.根据权利要求15所述的铸件组件，其中所述衬垫材料是成形以符合组织部位的不规则结构坯料的形式。

19.根据权利要求15所述的铸件组件，其中所述衬垫材料是用于围绕组织部位缠绕的带子的形式。

20.根据权利要求15所述的铸件组件，其中所述衬垫材料延伸到所述水可硬化活化材料的边缘之外，以避免患者被硬化的铸件材料的边缘划伤。

21.根据权利要求15所述的铸件组件，其中包括内部的衬垫材料和外部的有孔可硬化层的所述组件不含额外的促进空气流通和干燥的材料层。

22.根据权利要求15所述的铸件组件，其中所述水可活化硬化材料是氨基甲酸酯。

23.根据权利要求15所述的铸件组件，其中所述铸造织物是双面针织型材料。

24.根据权利要求15所述的铸件组件，其中所述铸造织物是成形以符合组织部位的不规则结构坯料的形式。

25.根据权利要求15所述的铸件组件，其中外部的可硬化层是形成有穿过其中的拇指孔的坯料，以符合患者的手部和前臂。

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