3D打印对矫形技术的影响

“没有人喜欢佩戴矫形器。不过，如果在日常生活中几乎可以忽略它的存在，甚至还充满美感，则可大幅延长佩戴时间，从而 使矫形器达到满意的治疗效果。患者佩戴增材制造工艺制成的矫形器后，通常都会继续使用。这种矫形器的贴合度、佩戴舒 适度和外观明显优于传统工艺制造的矫形器。”下面详细介绍3d打印对矫形技术的深远影响：　　

定制化设计与集成式的功能　　

在涉及到支撑型矫形器时，矫形 外科技术人员通常受到个性化结构的 束缚，因为形态、功能和材料厚度配 置必须适合每位患者的需求。当需要 采用复杂结构时，传统工艺通常已达 到自身极限。此外，由于其生产成本 较高而且非常耗时，因此没有现货可 用。为解决这些问题，plus medica OT 采用了工业 3D 打印技术。借助 EOS GmbH 的生产系统和咨询服务， 该公司可根据每个患者需求来量身定 制矫形器，而传统工艺几乎无法实现 这一点。

良好的透气性：这种踝关节 / 足部矫形器上有很多透气孔，环状封闭系统几乎覆盖整个脚面，从而防 止出汗过多。　　

面临的挑战　　

每个人都是独一无二的，在矫形 外科领域尤为如此，矫形外科的目标 就是根据个性化需求来支撑或恢复人 体活动能力。为使治疗圆满成功，矫 形器的设计必须与患者的解剖结构和 治疗需求精确匹配。这也解释了矫形 器需按定制结构生产或进行小批量定 制生产的原因，因为直到如今，矫形 外科技术人员一直根据各种可行的传 统生产方法(例如铸造、建模和铣削 等)来构建矫形器。但是，复杂的结构和不同的材料厚度要求已达到了现 有传统加工工艺的极限。　　

如果需要在同一款产品中融合多种功能，必须以手动方式将多个单 独的零部件组合形成矫形器成品，而 这是一个非常耗时的过程。同时，对 于存在神经系统疾病(例如瘫 痪、 中风或多发性硬化症等)发病风险的 患者，还必须尽快使用矫形器来支持 他们的灵活移动性。对儿童进行治疗 时，需要进一步考虑的因素是他们生 长速度很快，这意味着辅助用品必须 频繁更换。　　

plus medica OT 是 一 家3D打印医疗辅助用品供应商，他们已经 意识到了这些挑战，并确立了采用 工业 3D 打印提升患者护理水平的目 标，将传统的矫形技术工艺与增材制 造带来的各种可能性相结合，基于全 新的设计方案为患者量身定制质量卓 越矫形器。“我们将矫形外科手工工 艺与增材制造的优势相结合。”plus medica OT 首席运营官 Alexander Hülk 表示。　　

解决方案　　

自 2015 年 起，plus medica OT 致力于开发、构建、生产和销售采用 增材制造技术制造的矫形器。该公司 的关键重点是利用该项技术的潜力来提升患者护理水平，并为矫形外科技术人员提供这项技术。为此，该公司 致力于从经济和技术层面优化这类组 件，并且尤为关注矫形器的形态和功 能。这就是全球首家矫形外科技术的 3D 打印供应商 plus medica OT 能 与当地整形外科技术人员密切合作的 原因所在。只有根据矫形外科技术的 要求协调设计和增材制造的所有工 艺，才有可能取得最佳的效果。　　

为 此，该公司与 3D 打印领域 的技术领导者 EOS 开展合作。EOS 不仅提供所需的系统和材料，还能 在开发和生产过程中为用户提供各 种支持。“我们从 EOS 提供的实力 极强且基于合作伙伴的咨询服务中 受益良多，例如，就如何选择最适 合的材料 EOS 为我们提供了大力支 持。”Alexander Hülk 解释到。经验 丰富的医学工程应用专家帮助他积累 专业知识，并为其展示如何全面挖掘 该技术的潜能。而且直到现在，当遇 到设计优化和功能集成相关问题时， 他们仍能随时提供帮助。

plus medicaOT 在制造矫形器时，首先会由矫形外科技术人员为患 者制作石膏模型。然后，直接在石膏 模型上设计矫形器。之后，矫形外科 技术人员将石膏模型和订货单一并送 到 plus medica OT。随后，使用 3D 扫描仪对石膏模型进行数字化。接下 来，plus medica OT 采用 CAD 程序 设计出矫形器，并将构建数据传输到 生产系统 EOS P 396。利用激光束 将精细的粉末材料逐层烧结叠加，最终制造出零部件。这样，无需任何特 殊工具，即可制造出所能想象的任意 形状的矫形器。采用的材料是尼龙聚 合物，具有出色的硬度和耐冲击度， 在重负荷下既不会碎裂也不会断裂， 降低了患者受伤的风险。　　

成果　　

增材制造助力 plus medica OT 采用新方法生产出质量卓越的辅助用 品，即使是复杂的结构也能轻松制造。 此外，在同一个矫形器中可以变换不 同的材料厚度，从而达到增强特定部位的灵活性或硬度。关节和封闭系统 或魔术贴固定件等标准零部件可集成 在矫形器的任意位置。同样也可应用 到透气口上来改善其透气性。　　

“在同一矫形器中融合多种几何 形状并使其具有较薄的壁厚和集成功 能，这是采用传统生产工艺无法轻松 实现的。”Alexander Hülk 满意的解 释到。与以往相比，采用新工艺制成 的矫形器能够更好地契合患者需求。 而且，定制这种辅助用品显然也相对 容易且经济实惠。如果患者有定制需 求，可以在工件表面重新制作样式， 而无需扩展生产过程。后续的染色和 上漆工艺可形成丰富多彩的颜色。对 于 Alexander Hülk 而 言，重量和集 成功能优化、良好的透气性和极具吸 引力的设计都是治疗取得成功的决定 性因素：“没有人喜欢佩戴矫形器。 不过，如果在日常生活中几乎可以忽 略它的存在，甚至还充满美感，则可 大幅延长佩戴时间，从而使矫形器达到满意的治疗效果。”

全方位理念：(从左至右)集成式小腿(上部) 用魔术贴固定件、整体式关节系统、带徽标的运动止　　动装置、便于保持稳定性的集成跟骨板以及通过突片锁连接内部足部组件 ﴾DAFO﴿。