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                SLS 3D打印 | 打造定制化康復輔具的神兵利器

                發表時間:2021-12-10 10:25:13

                SLS 3D打印 : 打造定制化康復輔具的神兵利器

                 

                      康復輔助器具是改善、補償、替代人體功能和實施輔助性治療以及預防殘疾的產品。包括各類矯形器與假肢、個人移動輔助器具、溝通和信息輔助器具、個人醫療輔助器具等??祻洼o助器具作為“定制化”屬性MAX的產品,應該真正的適用于每個患者獨特的實際情況,并且符合“精準醫療”的理念,所以3D打印技術憑借其對定制化產品的快速響應、靈活生產的能力,非常適合在該領域深入應用。相較于傳統制作工藝,采用三維掃描+數字化設計+3D打印的“組合拳”,能夠“直擊”康復輔具制作工藝繁復的痛點,并且更容易通過設計優化來提升患者的使用體驗和康復效果。

                在各類3D打印技術中,選擇性激光燒燒結技術(SLS)更適合用于制作康復輔具,因為SLS技術使用多種高分子材料為基材,打印零部件的機械性能和耐久性拉滿,可選擇的材料種類也非常多,包括尼龍11、尼龍12、尼龍6以及柔性TPU材料、復合高分子材料等,打印完成后還可以做化學蒸汽平滑處理,韌性更強,且防水防汗,防止細菌滋生。

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                盈普SLS打印腕部護具經AMT化學蒸汽平滑處理前后對比

                 

                    可以用于打印各類矯形器、康復頭枕、鞋墊、假肢等產品,并且打印速度快,可以滿足小批量生產的要求,可謂是打造定制化康復輔具的神兵利器。

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                盈普SLS 3D打印技術制作的各類康復產品

                 

                ①  足踝矯形器

                足踝矯形器是一種用于控制足踝部運動的裝置,可用于固定關節炎、骨折損傷部位和糾正足踝部畸形。批量生產的矯形器型號有限,無法提供個體化的服務以實現最佳矯形效果。定制的足踝矯形器雖解決了上述問題,但傳統石膏矯形器,取模制作效率低,對醫師工藝技巧要求高,工作環境雜亂傳,并且貼合度有限,外觀單一不透氣。

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                傳統石膏足踝矯形器的制作流程

                 

                3D打印的足踝矯形器應用逆向工程和快速成型技術,在大幅降低個體化足踝矯形器制作難度、縮短制作時間的同時,可實現與定制的足踝矯形器相同,甚至更佳的效果,例如輕量化鏤空設計等。同時近乎注塑尼龍材料性能確保產品使用的耐用性能。

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                三維掃描 + 3D打印技術制作的足踝矯形器

                 

                ②  脊柱側彎矯形器

                      脊柱側彎是一種常見的疾病,多見于青少年,其發病率已達5%以上。一般側彎在20°以內的特發性脊柱側凸可先不做治療,而是進行嚴密的觀察;但如果側彎在30-40°,或者每年加重5°,就需要通過穿戴支具、或者理療等方式進行治療。再嚴重的情況就會影響心肺等器官,要通過手術來治療。當然脊柱手術存在風險大、費用高昂的問題,除非萬不得已,都建議使用非手術的方式治療。其中最主要和最可靠的保守方法就是支具治療。

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                      傳統制作矯形器需要石膏取病人身體模型結合X光片制作,工藝流程對患者和矯形師來說都十分繁瑣。一個矯形師一天最多制作3-5個病人的矯形器。CT或3D掃描結合3D打印制作將會大大降低矯形師工作強度,提高生產效率。

                 

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                傳統石膏脊椎矯形器的制作流程較繁復,患者體驗較差

                 

                      利用SLS 3D打印技術可以做出完全貼合患者軟組織特征的產品,同時支持增加大量鏤空結構,減輕支具佩戴重量,增加透氣性。

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                盈普SLS 3D打印脊椎矯形器制作流程簡捷,穿戴體驗更好

                 

                ③  鞋墊

                      通過足部測量、足底壓力測試以及步態分析,可以為足部病患者打印個性化的足部矯形鞋墊,緩解腦癱患者、糖尿病患者、足部內外翻、扁平足等人群的走路不平穩問題。盈普三維攜手上海交大利用先進打印技術、動作捕捉步態分析,共同展開這方面研究。并加速開發相關產品。

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                盈普SLS 3D打印矯形鞋墊制作流程

                 

                ④  頭枕

                      現在人們的工作和生活節奏越來越快,并且長期低頭看手機和電腦,引發的頸部肌肉勞損、頸椎前傾、頸背的僵硬和疼痛很常見,在睡覺的時候就尤其需要一個適合自己正常頸椎曲線的枕頭,才能夠真正起到緩解疲勞,改善頸椎曲度,并且提高睡眠質量的效果。

                      相較于市面上乳膠枕,利用三維掃描+X光+SLS 3D打印技術制作的TPU康復頭枕能夠更完美的適配每個人的頸部曲線,而且TPU材料相較于發泡乳膠而言對頭部的承托能力更強,受壓后的變形更小,可以長期使用不變形,可以有效幫助用戶緩解頸部疲勞,達到慢慢矯正頸椎曲線的效果。

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                盈普SLS 3D打印康復頭枕對頸部曲線的矯正效果

                 

                      最后,盈普與上海交通大學醫學轉化學院、中山陳星海醫院深度合作,在廣東中山建立了3D打印應用中心,設置骨科應用和康復應用科室,并已經開始SLS 3D打印康復輔具的市場化進程,不斷有新的產品推出,為病患提供精準醫療解決方案。

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                盈普與上海交大醫學研究院和陳星海醫院合作建設的3D打印應用中心

                 

                      在數字化醫療加速發展的今天,我們欣喜的看到:越來越多的醫療從業者正在去了解、使用3D打印技術,同時又有大批3D打印企業將目光投向醫療領域,并努力探索新的應用和價值,醫工雙方都在積極的相向而行,為醫療與3D打印行業的發展添磚加瓦,據此我們有理由相信,3D打印技術在數字化醫療領域大規模普及使用的一天很快就會到來。

                 

                 

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