一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架的

本发明属于骨科外固定，尤其涉及一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架。背景技术：1、当伤员因为外伤导致四肢骨折时，常须对伤肢进行固定，防止在搬运过程中骨折端移位以减轻疼痛及避免加重组织损伤，甚至通过肢体外固定来稳定骨折端以促进骨折端愈合而作为骨折的最终治疗措施。在现场急救时常选择套装外固定器、高分子夹板，甚至木板、木棍、对侧肢体等外固定物；伤员在医院内时常采用高分子石膏或生石膏、定制解剖型外固定。而以上办法中，材料皆为固体，没有伸缩弹力功能，不便于收纳，特别是套装或定制产品，需要占用大量空间存放，不利于院前急救。而高分子石膏或者普通生石膏操作不够方便，费时费力，也不利于快速救治，特别是批量伤员紧急处置，所以急需一种方便携带、占用空间小、有伸缩功能并在批量伤员的情况下能够使用快捷方便的肢体外固定支架。技术实现思路1、本发明针对现有技术存在的问题，提出一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，包括至少两个固定环、支撑架和控温加热装置；2、所述固定环的直径依次减小，其中，相邻两个固定环之间均匀连接多个所述支撑架，使所述固定环能够依次嵌套后实现肢体外固定支架的收缩；3、所述固定环和所述支撑架均为袋囊结构，所述袋囊内部填充有温敏水凝胶，且所述袋囊内部安装有硅胶发热片；4、所述控温加热装置用于控制所述硅胶发热片加热所述温敏水凝胶，使所述温敏水凝胶发生溶胶-凝胶相变，从而使所述固定环和所述支撑架硬化形成固定支撑结构。5、作为本发明的进一步说明，所述温敏水凝胶材料采用聚n-异丙基丙烯酰胺海藻酸纳材料，当所述温敏水凝胶温度超过45℃时，其发生溶胶-凝胶相变变硬，当所述温敏水凝胶温度低于45℃时，其发生凝胶-溶胶相变恢复为水凝胶状态。6、作为本发明的进一步说明，所述固定环的袋囊为高分子硅胶材料，所述支撑架的袋囊为弹道尼龙材料。7、作为本发明的进一步说明，所述固定环为长条状固定带卷绕而成，且所述固定带两端分别设置有子母磁力固定搭扣，其能够实现所述固定带卷绕后两端的固定连接。8、作为本发明的进一步说明，所述控温加热装置包括加热电源、温度传感器及控制芯片，所述加热电源和所述温度传感器均与所述控制芯片连接，所述加热电源与所述硅胶发热片连接，所述温度传感器用于监测所述温敏水凝胶的温度，并将温度信号传输至所述控制芯片；9、当需要硬化所述固定环和所述支撑架时，所述控制芯片控制所述加热电源启动使所述硅胶发热片通电发热，对所述温敏水凝胶进行加热，当所述温度传感器监测到所述温敏水凝胶的温度达到预设的温度上限值，所述控制芯片控制所述加热电源关闭，使所述固定环和所述支撑架发生硬化；当所述温度传感器监测到所述温敏水凝胶的温度下降至预设的温度下限值，所述控制芯片控制所述加热电源再次启动，使所述温敏水凝胶始终维持在凝固状态。10、作为本发明的进一步说明，当需要软化所述固定环和所述支撑架时，所述控制芯片控制所述加热电源关闭，使所述硅胶发热片停止发热，直至温敏水凝胶的温度自然冷却至低于凝胶-溶胶相变温度，使其恢复为水凝胶状态。11、作为本发明的进一步说明，所述控温加热装置还外接有智能终端，从而通过智能终端调控实现控温加热装置的控制操作。12、作为本发明的进一步说明，所述硅胶发热片为均匀固定在所述袋囊内壁的多个。13、作为本发明的进一步说明，所述硅胶发热片由两张玻璃纤维布及双片压硅胶合制而成。14、作为本发明的进一步说明，所述固定环具体设置为4个、相邻两个所述固定环之间的支撑架具体设置为4个。15、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：16、1、对于不同的伤员肢体外固定情况，可以实现不同的外固定匹配，如果骨折螺旋或者靠近关节处需要跨关节固定时，可以将两末端固定环穿入邻近关节肢端实现跨关节固定，如果同一肢体多部位固定，可在两处主要骨折的远近端分别穿入固定环并锁定，实现一体化多部位固定。17、2、通过智能终端控制硅胶发热片工作使其温度升高，达到有效温度后温敏水凝胶发生溶胶-凝胶相变变硬，起到坚强固定的作用，这种外固定由软及硬起效过程，可以适应不同部位的骨折，并可进行适当塑形；当患者伤愈或其他原因需要拆除外固定时，可以通过智能终端让硅胶发热片停止工作，其温度下降，降到一定温度后温敏水凝胶发生凝胶-溶胶相变成水凝胶状态，脱去后可折叠收纳，便于携带并节省占用面积。18、3、所用高分子硅胶、弹道尼龙材料耐磨，聚（n-异丙基丙烯酰胺）海藻酸纳的温敏水凝胶材料为自修复材料，所以能够反复使用。技术特征：1.一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，其特征在于，包括至少两个固定环（1）、支撑架（5）和控温加热装置；2.根据权利要求1所述的一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，其特征在于，所述温敏水凝胶材料采用聚n-异丙基丙烯酰胺海藻酸纳材料，当所述温敏水凝胶温度超过45℃时，其发生溶胶-凝胶相变变硬，当所述温敏水凝胶温度低于45℃时，其发生凝胶-溶胶相变恢复为水凝胶状态。3.根据权利要求1所述的一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，其特征在于，所述固定环（1）的袋囊为高分子硅胶材料，所述支撑架（5）的袋囊为弹道尼龙材料。4.根据权利要求1所述的一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，其特征在于，所述固定环（1）为长条状固定带卷绕而成，且所述固定带（1）两端分别设置有子母磁力固定搭扣（101），其能够实现所述固定带卷绕后两端的固定连接。5.根据权利要求1所述的一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，其特征在于，所述控温加热装置包括加热电源（7）、温度传感器（8）及控制芯片（10），所述加热电源（7）和所述温度传感器（8）均与所述控制芯片（10）连接，所述加热电源（7）与所述硅胶发热片（9）连接，所述温度传感器（8）用于监测所述温敏水凝胶的温度，并将温度信号传输至所述控制芯片（10）；6.根据权利要求5所述的一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，其特征在于，当需要软化所述固定环（1）和所述支撑架（5）时，所述控制芯片（10）控制所述加热电源（7）关闭，使所述硅胶发热片停止发热，直至温敏水凝胶的温度自然冷却至低于凝胶-溶胶相变温度，使其恢复为水凝胶状态。7.根据权利要求5所述的一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，其特征在于，所述控温加热装置还外接有智能终端，从而通过智能终端调控实现控温加热装置的控制操作。8.根据权利要求1所述的一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，其特征在于，所述硅胶发热片（9）为均匀固定在所述袋囊内壁的多个。9.根据权利要求8所述的一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，其特征在于，所述硅胶发热片（9）由两张玻璃纤维布及双片压硅胶合制而成。10.根据权利要求1所述的一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，其特征在于，所述固定环（1）具体设置为4个、相邻两个所述固定环（1）之间的支撑架（5）具体设置为4个。技术总结本发明公开了一种基于温敏水凝胶的可伸缩肢体外固定支架，包括至少两个固定环、支撑架和控温加热装置；固定环的直径依次减小，其中相邻两个固定环之间均匀连接多个支撑架，使所述固定环能够依次嵌套后实现肢体外固定支架的收缩；固定环和所述支撑架均为袋囊结构，袋囊内部填充有温敏水凝胶，且袋囊内部安装有硅胶发热片；控温加热装置用于控制所述硅胶发热片加热所述温敏水凝胶，使所述温敏水凝胶发生溶胶‑凝胶相变，从而使所述固定环和支撑架硬化形成固定支撑结构，实现一体多部位固定，不进行固定工作时可折叠收纳，便于携带并节省占用面积。技术研发人员：郭瑛,杨志伟,杨阳,彭波,林海银受保护的技术使用者：中国人民解放军联勤保障部队第九二八医院技术研发日：技术公布日：2024/8/16