试谈3D打印技术在康复矫形器研发中的应用

当今社会人口老龄化的程度越来越高,加上交通、生产等事故频发,使得我国的残疾人数量规模逐渐加大,而康复矫形器在社会中的需求量也逐年递增。3D打印技术具备外表美观、成本低以及耐用性强等特征,其在康复矫形器研发中的应用日益广泛。本文将从3D打印技术的概述层面出发,对其定义、引进与应用加以介绍,进而从多角度出发,对此项技术在康复矫形器研发中的应用进行描述,以期为有关研发部门提供可靠参考。

3D打印个性化康复矫形器的设计制作

目的:基于3D打印技术个性化康复矫形器的数字化设计制作研究,提出一种3D打印制作康复矫形器的可行性方案。方法:(1)用MRI的T1-mDIXON-W扫描模式扫描上肢,采集上肢肘以下前臂部分DICOM格式影像数据刻录成光盘,将光盘的数据导入Mimics软件重建出皮肤轮廓模型并导出STL格式文件,将STL格式文件导入Geomagic studio软件进行表面优化、网格划分、精确曲面等操作实体模型后保存为STP格式文件,将STP格式模型文件导入到Abaqus软件进行有限元结构的优化分析,设置10组不同的优化数值(5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%)分别进行拓扑优化,从而找到合适的优化数值,实现模型结构的优化,根据优化结果图和应力云图,指导模型的挖孔设计,设计好矫形器的模型,最后用尼龙材料通过3D打印机打印出来;(2)通过30个志愿者[男15人,女15人,年龄(24.26±2.38)岁,体质量(59.67±10.63)kg)]佩戴该方案设计制作的3D打印个性化矫形器和传统方法手工制作的矫形器,填写魁北克辅助科技满意度评估调查表,将表格数据用SPSS 19.0软件进行统计学分析。结果:(1)通过有限元拓扑优化分析,经过多次尝试,发现优化的体积参数设置在10%~20%之间,模型的生物力学性能影响较小,对照有限元优化结果指导模型的挖孔设计;(2)分析30个志愿者填写的魁北克辅助科技使用者满意度评估量表,可见矫形器使用的舒适度、矫形器使用的简易度、矫形器的性价比、矫形器的重量、外表美观性、矫形器的透气性均呈现出显著性(P<0.05),意味着矫形器这6项指标有着统计意义上的差异,得出3D打印的矫形器在透气性和重量等方面优于传统矫形器。结论:本研究开发的3D打印康复矫形器的设计制作方案是可用的,能够为将来3D打印康复矫形器的大量临床应用提供参考。

3D打印技术在康复矫形器研发中的应用

本文通过介绍3D打印技术与传统康复矫形器研发制造技术的结合,提出3D打印技术在促进康复矫形器设计创新、提高定制化水平等方面有重要作用,对促进医学与工程技术的结合(即医工结合)的深度融合和共赢发展提供参考价值。

腕手矫形器联合康复治疗臂丛神经损伤患者临床研究

目的 分析对于臂丛神经损伤患者采取腕手矫形器联合康复治疗的临床价值.方法 选该院2010年1月—2017年12月接受臂丛神经损伤治疗患者共69例,采用双盲法将所选69例患者随机分成对照组与实验组,其中对照组患者采取常规康复治疗,实验组患者在常规康复治疗的基础上加以腕手矫形器进行辅助治疗,观察两组患者干预前后患侧动脉血流峰值数据、肩关节活动功能及临床疗效.结果 两组患者干预前数据对比差异无统计学意义(P>0.05),干预后实验组患者的侧动脉血流峰值数据改善程度、肩关节活动功能、临床疗效均显著优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).结论 对于臂丛神经损伤患者在其术后采取腕手矫形器结合康复治疗,可有效改善患者患肢部位的动脉血流情况,大大改善患者肩关节的活动功能,有效提高患者临床治疗的效果.