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3D打印机定制踝足矫形器可行性研究

发布时间:2023-12-21人气:
本文摘要:3D打印机在医疗等方面充分发挥了极大而多样的起到,来自悉尼大学的研究人员最近公开发表了“设计生产和获取3D打印机踝足矫形器的可行性系统评价”阐述了传统制作的踝足矫形器(AFO)的特点以及3D打印机的普遍生产潜力和公共卫生服务等。在研究自定义的3D打印机AFO的可行性时,该团队评估了生物医学特性和结果,参予了11项有所不同的研究,并较为了它的舒适度。科学家们致力于研发更加轻盈,灵活性,更容易用于的AFO。

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3D打印机在医疗等方面充分发挥了极大而多样的起到,来自悉尼大学的研究人员最近公开发表了“设计生产和获取3D打印机踝足矫形器的可行性系统评价”阐述了传统制作的踝足矫形器(AFO)的特点以及3D打印机的普遍生产潜力和公共卫生服务等。在研究自定义的3D打印机AFO的可行性时,该团队评估了生物医学特性和结果,参予了11项有所不同的研究,并较为了它的舒适度。科学家们致力于研发更加轻盈,灵活性,更容易用于的AFO。在以前,AFO总体给人们的印象是不合身且不难受,尽管它们的目的是帮助患者需要长时间行驶。

但是,很多生活在家中的儿童,妇女和个人对传统AFO很不失望。研究人员说道:“许多患上肌肉骨骼和神经肌肉疾病的儿童和成人会只能配戴他们的AFO,即使早期用于AFO可能会带给显著的临床益处,但是,许多用户只有在病情严重时才自由选择配戴他们的设备。”足部矫形器一般来说由巴黎石膏做成,在于是以模型上用聚丙烯构成热塑性真空。

这种手动技术有普遍的后处理,不仅劳动强度大,而且患者的自由选择受限,价格昂贵,甚至必须很长时间才能接管到他们的设备。相比之下,3D打印机速度更加慢,精度更高,更加实惠,而且它可以几乎针对患者个性化自定义,在舒适度方面更为合乎患者。研究人员回应:“新型特异性3D打印机AFO可能会让患者更为失望,这将对AFO使用率和整体健康涉及结果产生贞着影响。”踝足矫形器的一个例子(照片来源:EOS)11项研究中有4项是针对患者人群展开的,还包括由于卒中后背屈、脑瘫、L5疝、一氧化碳中毒、机械后遗症、脊髓灰质炎后综合征、脑瘫以及栓子切除术造成的单侧脚弯曲。

六项研究召募了身体健康的参与者,一项研究没报告或评估任何参与者的AFO(仅有基准测试)。其中10项研究探究了动态被动AFO(依赖材料特性和物理特征来创建倾斜或转动刚性等功能特性)否不切实际,而其他研究则将3D打印机部件与现成材料构建在一起,产生可调节的刚性。

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32名成年人参与,年龄从21岁到68岁平均另一项研究生产了一个分段的AFO,还包括一个3D打印机的小腿部分和脚部和一个中央可互换的碳纤维弹簧,研究人员说道:“另一项研究构建了一种商用金属铰链,它还需要将AFO的刚性调整为3D打印机的铰接式AFO。”其他设计还包括一个AFO,3D打印机3毫米小腿和脚部分相连两个碳纤维杆,用3D打印机设备承托脚踝和脚,后用鞋带相同。唯一没产生动态被动AFO的研究,用于3D打印机来生产刚性(实心)AFO,但是没对生产的AFO展开测试。研究中用于了SLS3D打印机,材料种类多样,从尼龙到树脂再行到环氧树脂光聚合物。

对患者的评估还包括他们需要行驶的程度,AFO的舒适度程度,生产的准确性和机械性能。当较为传统的AFO和SLSAFO时,他们找到脚踝的运动范围不存在“贞着差异”,因为SLSAFO显然展现出出有较小的运动范围。在笨拙状态之间仔细观察到早期双脚期间的跖突贞着增加,较高的刚性设置容许大于量的跖突,研究人员说道:“他们建议,调整SLSAFO的刚性可以获取反对,以适应环境传统AFO无法获取的有所不同活动。

”在步态分析中,他们还将一个用鞋带放宽的FDM聚氨酯AFO与传统生产的刚性聚丙烯AFO展开了对比:他们找到,与赤脚行驶比起,两个AFO某种程度提高了时空参数。然而,踝运动学数据表明,与3D打印机的AFO比起,传统的AFO在转动期间更加有效地反对踝关节背屈。

研究者建议,这种3D打印机的AFO必须设计得极具背屈,以补偿AFO在配戴过程中的剪切。然而,这有可能是由于3D打印机AFO的设计,其被研发为更加看起来超强臼齿矫形器而不是AFO,因为该装置仅有围困脚踝和后脚而不是小腿。最后,该团队找到整体3D打印机AFO的质量与传统生产的AFO一样好。

3D打印机的AFO的机械刚性和能量力学系统相近,但研究人员认为,样本量较小,研究质量广泛较低。“用于3D打印机来生产AFO或许比传统方法有许多潜在的益处,还包括研发精致的设计,优化刚性和能量力学系统,提高步行生物力学,舒适性和契合性,”该团队总结道。用于3D打印机生产AFO的可行性各不相同AFO设计和打印机方法,因此3D打印机AFO可以统合到临床实践之前展开额外的研究,必须更进一步研究评估儿科人群中的3D打印机AFO,并确认合适的3D打印机技术和最佳材料,以提升行驶能力,患者满意度以及长年用于和耐久性。


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