《Materials》：3D打印足部矯形器的可行性研究
魔猴君 行業(yè)資訊 828天前
導讀：在臨床應用中，往往需要特定的足部矯形器解決患者的足部問題。到目前為止，定制功能性足部矯形器（FO）的傳統(tǒng)制造方法主要是石膏鑄造和手工制造，矯形器治療完全取決于個體從業(yè)者的技能和專業(yè)知識，這使得制造程序難以標準化和復制，以及費用昂貴、耗時和浪費材料。3D打印為開發(fā)病人專用的矯形器提供了新思路，可以解決目前可用技術局限性。但迄今為止，關于定制足部矯形器的研究還很少，缺少相關的制造流程步驟。
2022年6月，來自意大利的研究者在《Materials》上發(fā)表了一項題為《Foot Orthosis and Sensorized House Slipper by 3D Printing》（通過3D打印制造足部矯形器和感應式家居拖鞋）的研究，快來看看吧！
研究
在這項研究中，作者提出了一項可行性研究，其中包括工業(yè)工程師和足科醫(yī)生之間的跨學科合作。
(i)使用3D掃描技術獲取病人的足部數據，并與傳統(tǒng)鑄造進行了比較。
(ii) 創(chuàng)建了一個GD工作流程，以設計一個能夠輕松定制矯形器形狀的過程，使終端用戶（足科醫(yī)生）能夠與患者互動式地定制矯形器。
(iii)在不同的打印材料之間進行比較，評估矯形器的力學行為。研究人員使用了標準材料（聚碳酸酯板）（手工成型），與四組3D打印樣品進行了比較：聚乙二醇（PETG）、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚碳酸酯（PC）和聚乳酸（PLA）（通過熔融絲制造（FFF））。
△在中性位置用針刺法和次踝關節(jié)繃帶記錄腳印后得到的十個石膏模型的比較
△設計工作流程，用于交互式修改足部矯形器
現象
醫(yī)務人員和沒有經驗的用戶可以在不到5分鐘的時間內設計出定制的足部矯形器。制作的足部石膏模型與使用3D掃描制作的真實足部模型之間的差異是患者在采集信息過程中產生的非平穩(wěn)性造成的。
具有計算機輔助設計 (CAD) 能力的足病醫(yī)生可以使用已建立的GD方法輕松地創(chuàng)建定制足部矯形器以滿足患者的臨床需求。矯形器的復雜形狀也可以通過3D打印輕松快速地重新創(chuàng)建。
與標準的聚碳酸酯板相比，所有打印材料都具有一定的屈服應力并且不易變形。打印過程中的打印方向和受力情況可能對打印產品造成一定的影響，研究還需要在不同打印方向和機械負載條件下進行更多測試，以確定哪些材料更適合日常生活和醫(yī)療需求。
△感應式拖鞋建模過程中的關鍵步驟
結論
此研究為一種生產定制足部矯形器的新技術。該流程對專業(yè)人員來說既經濟又簡單，具有極大的可行性。研究證明了手持式3D掃描儀采集患者信息的過程會更準確。在打印方面，研究證明聚合物材料在機械質量方面會對制造過程有重大影響。
原文鏈接：https://www.mdpi.com/1996-1944/15/12/4064/htm
來源：中國3D打印網
