Proceso de captación de la imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica,

así como mecanizado a doble cara de la plantilla obtenida materializados en dos barras horizontales regulables sobre el escáner, donde una membrana se coloca entre dichas barras horizontales y se sujeta por unas pletinas en T, regulando la tensión de la membrana a través de una manivela, colocando el pie sobre la membrana, captando la imagen, y mecanizando de la plantilla a doble cara a través de la imagen de la superficie dada en formato STL con un dispositivo de amarre que permite el volteo de las piezas hasta 180°.El dispositivo utilizado comprende una pluralidad de barras soporte con dos barras horizontales regulables, donde la membrana elástica se ajusta y tensa por unas pletinas en T y una manivela

Proceso y dispositivo de captación de la imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de la plantilla obtenida en dicho proceso.

Objeto de la invención

La presente invención describe el proceso y dispositivo de captación de la imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de la plantilla obtenida en dicho proceso. Se ha desarrollado el utillaje apropiado que permite distribuir una tensión uniforme en toda la planta del pie, lo que evita que al colocar la planta del pie sobre el vidrio de un escáner sufra excesiva deformación (aplanamiento) la zona del talón y la zona metatarsal.

Antecedentes de la invención

Cuando se coloca el pie sobre el vidrio de un escáner sufre una deformación (aplanamiento) la zona del talón y la zona metatarsal, lo que provoca que la imagen escaneada no sea la idónea para realizar una plantilla u órtesis que permita adaptarse perfectamente a toda la planta del pie para repartir la carga durante la marcha.

Para solucionar este problema se ha ideado un utillaje que permite distribuir una tensión uniforme en toda la planta del pie, semejante a la marcha sobre la arena. Para ello, se ha suspendido una malla elástica sobre dos barras regulables en altura y anchura, así mediante una manivela es posible aumentar o disminuir la tensión. El sistema permite variar la tensión de la goma, ya que incorpora dos ruletas que permiten mediante su giro aumentar o disminuir la tensión de la membrana y adaptarla así al peso del paciente, además, con la imagen del pie captada mediante el escáner y la membrana, a través de un volteador y el software desarrollado, se logra el mecanizado a dos caras automatizado en base a la imagen captada pudiendo ser la plantilla obtenida con o sin orificios para permitir la transpiración.

En la actualidad, y en cuanto a sistemas de captación de la imagen plantar, no existe en el mercado escáner que aporte la posibilidad descrita en el párrafo anterior mediante la citada malla elástica. Sí que existen plantillas de mecanizado a dos caras, pero es un proceso manual, casi artesanal.

Descripción de la invención

Un escáner plantar se trata de un escáner 3D, normalmente de haz de láser sin contacto, diseñado específicamente para obtener una malla poligonal de la superficie plantar. Cuando se coloca el pie sobre el vidrio de un escáner sufre una deformación (aplanamiento) importante en la zona del talón y en la zona delantera (zona metatarsal).

En nuestro caso, los soportes plantares o plantillas que se desean obtener como resultado del proceso de escaneo de la superficie plantar permite que la plantilla contacte con toda la superficie del pie, manteniendo hueco el espacio entre la plantilla y el suelo en la zona correspondiente a la bóveda plantar. El material de la plantilla es específico y su grosor se selecciona en función del peso y actividad del paciente de manera que mantenga la elasticidad suficiente para que nos ayude a colocar el pie en la posición deseada, pero que a su vez tenga cierto grado de flexibilidad para que la bóveda plantar pueda ceder lo necesario para seguir funcionando como sistema de amortiguación del cuerpo. Dicha plantilla puede funcionar como tratamiento independiente colocada en el zapato o zapatilla deportiva del paciente.

Asimismo también podría integrarse en la propia suela del calzado, de manera que no robe espacio al pie y manteniendo un espacio hueco entre la zona de la bóveda plantar de la plantilla y el suelo. En este caso no se trata de una plantilla extraíble sino que formaría parte activa e inseparable del propio zapato.

Es importante que, para que la plantilla sea efectiva como tratamiento terapéutico, la superficie de la plantilla ha de corresponder con precisión con la superficie plantar del sujeto, estando el pie colocado en la posición correcta, y controlando también la posición del tobillo, rodilla y cadera. Esto se consigue con el paciente en carga, esto es, la persona de pie y apoyando su peso de forma natural sobre ambos pies, y el facultativo ajustando la posición del pie y tobillo para conseguir la corrección deseada.

Esta forma de proceder, que sin duda es la más idónea para lograr una plantilla con el efecto terapéutico deseado, tiene el inconveniente de que la superficie del pie queda aplastada sobre el cristal debajo del cual se sitúa el escáner, sobre todo la zona del talón y la zona metatarsal. A su vez los tejidos blandos de la bóveda plantar no quedan recogidos por lo que la plantilla resultante no recoge el pie con total precisión. El resultado del proceso de escaneo en estas circunstancias es una malla poligonal prácticamente plana con muy poco relieve, es decir, no refleja la superficie plantar real del sujeto con el pie en carga y particularmente en la referida bóveda plantar, que es precisamente donde hay que incidir más a efectos de conseguir la corrección deseada en el pie del sujeto.

La invención que aquí se propone plantea una solución universal para colocar sobre cualquier escáner plantar y que consiste en un dispositivo que sujeta una membrana elástica con el fin de lograr que la superficie del pie permanezca tersa durante el proceso de escaneo y dejando el hueco necesario para permitir que el facultativo pueda posicionar el pie y tobillo del sujeto correctamente, además, una vez procesada esta imagen, se consigue el mecanizado de la plantilla de manera automática a doble cara con dispositivos auxiliares de amarre y posicionamiento, que hasta ahora sólo se hace de manera manual y casi artesanal.

Para que la membrana elástica se adapte perfectamente a la superficie ideal del pie del sujeto, es necesario contar con un dispositivo que sujete firmemente la membrana durante el proceso de escaneo, contando que debe soportar el peso del sujeto estando de pie.

El dispositivo ideado dispone de dos barras horizontales que sujetan la membrana, las cuales son regulables tanto en altura respecto al suelo como en distancia entre las mismas. A su vez también pueden rotar sobre si mismas para regular la tensión de la membrana mediante dos ruletas. La regulación en altura permite su adaptación a distintos escáneres, y la variación de la distancia libre entre las barras es necesario para dejar el espacio adecuado para situar el pie entre ellas, a la vez que permitir que el facultativo pueda introducir su mano para posicionar el pie tanto por encima como por debajo de la membrana. Además, debe poder ser regulado por dicho facultativo según sus necesidades.

Una vez regulada la altura de las barras horizontales y la distancia entre las mismas a criterio del facultativo, quedarían fijadas para el uso posterior del escáner, ya que en general no es necesario modificarlas de un sujeto a otro salvo casos excepcionales. No obstante, se requiere disponer de un mecanismo para tensar la membrana y ajustar dicha tensión a las características de cada sujeto, peso y dimensiones antropométricas de su pie. A diferencia de la anterior esta regulación debe ser de fácil y rápido manejo porque la tensión de la membrana hay que ajustaría en cada caso.

El caucho natural y la silicona como materiales para la membrana han dado resultados satisfactorios, pero sería útil cualquier material con características mecánicas similares. A parte de las características necesarias de elasticidad y resistencia, el material para la membrana es importante que no tenga un color oscuro, ya que sería invisible para la mayoría de los escáneres. Así pues, se recomiendan colores muy claros, preferiblemente blanco o incluso traslúcido, que permitiría incluso capturar el color natural del pie.

A partir de la imagen obtenida después de escanear el pie a través de la membrana elástica, se obtiene la geometría de la plantilla personalizada. La plantilla que se obtiene se mecaniza a doble cara. Ya existe este tipo de plantilla en el mercado, pero el proceso que siguen es manual, casi artesanal. En este caso, con la imagen del pie captada mediante el escáner y la membrana, a través de un dispositivo de amarre y volteo y el software desarrollado, se logra el mecanizado automático a dos caras, en base a la imagen captada, pudiendo ser la plantilla obtenida con o sin orificios que permiten la transpiración.

Descripción de los dibujos

Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento,...

1. Proceso de captación de la imagen plantar a través de un dispositivo con medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de la plantilla obtenida en dicho proceso, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

(a) posicionamiento de los medios de sujeción y tensión, materializados en dos barras horizontales regulables, sobre el escáner,

(b) regulación de dichas barras horizontales tanto en altura como en distancia entre las mismas,

(c) colocación de la membrana sobre los medios de sujeción;

(d) sujeción de la membrana a través de unas pletinas en T adheridas a las barras horizontales;

(e) regulación de la tensión de la membrana a través de una manivela colocada en el lateral de una de las barras horizontales;

(f) colocación del pie sobre la membrana y captación de la imagen.

(g) mecanizado de la plantilla a dos caras a través de la imagen de la superficie dada en formato STL.

2. Proceso de captación de la imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de la plantilla obtenida, según reivindicación 1, caracterizado porque la tensión de la membrana es susceptible de cambio retirando el pie del dispositivo.

3. Dispositivo de captación de la imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, caracterizado porque comprende una estructura formada por una pluralidad de barras soporte (7) sobre las que se colocan dos barras horizontales (3-3') que atraviesan el escáner (1) de un lado a otro, siendo estas barras horizontales regulables tanto en altura como en distancia entre ellas gracias a la posibilidad de extensión de las barras soporte (7), donde una membrana elástica (2) se coloca sobre las barras horizontales (3-3'), ajustada a través de unas pletinas en T (6) dispuestas en las barras horizontales (3-3'), y que se tensa por medio de una manivela (5) girando una de las barras horizontales de acuerdo a las necesidades.

4. Dispositivo de captación de la imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, según reivindicación 3, caracterizado porque al menos una de las barras horizontales (4) es susceptible de giro.

5. Dispositivo de captación de la imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como plantilla obtenida en dicho proceso, según reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque la barra horizontal (4) susceptible de giro posee un mecanismo de trinquete (8) en uno de sus extremos para evitar el giro no deseado.

6. Dispositivo de captación de la imagen plantar a través de medios de sujeción y tensión de la membrana elástica, según reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque la membrana (2) utilizada será de cualquier material con características de elasticidad y resistencia similares al caucho natural y silicona, y de cualquier color claro que permita visualizar el pie a través del escáner.

7. Proceso de captación de la imagen plantar a través de un dispositivo con medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado a doble cara de la plantilla obtenida en dicho proceso, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la etapa (g) de dicho proceso comprende las siguientes fases:

obtención del contorno de la plantilla

obtención de las trayectorias de mecanizado;

proyección de los puntos de trayectoria sobre la superficie;

cálculo de la trayectoria final;

corte de la plantilla, siguiendo el contorno por la herramienta, donde el centro de la herramienta se mantenga a una distancia de dicho contorno igual al radio de la misma.

8. Proceso de captación de la imagen plantar a través de un dispositivo con medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado de la plantilla obtenida en dicho proceso, según reivindicación 7, caracterizado porque antes del cálculo de la trayectoria y después del corte de la plantilla se realizan unos agujeros de respiración en una determinada zona de la plantilla como el empeine o más alejada del suelo.

9. Proceso de captación de la imagen plantar a través de un dispositivo con medios de sujeción y tensión de una membrana elástica, así como el mecanizado de la plantilla obtenida en dicho proceso, según reivindicación 8, caracterizado porque la etapa (g) de mecanizado de la plantilla se realiza de forma automática mediante un sistema de amarre y volteo de piezas prismáticas, que permite el giro de dichas piezas de hasta 180º.