【摘 要】
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3D打印作为一种新型的数字制造技术,随着其快速的发展,正愈发广泛地应用于工业设计、汽车、航空、医疗产业、珠宝设计等各个领域。3D打印可使用塑料、金属粉末、尼龙等多种材料,通过逐层打印的方式立体加工得到实物,其节省材料与个性化定制等特性是传统工艺无法比拟的。源自工业领域的3D打印技术正逐渐受到医学界的广泛关注,3D打印目前在医疗领域的主要应用包括制造假肢、医疗模型、医疗植入物、医疗支架、人体器官等各
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3D打印作为一种新型的数字制造技术,随着其快速的发展,正愈发广泛地应用于工业设计、汽车、航空、医疗产业、珠宝设计等各个领域。3D打印可使用塑料、金属粉末、尼龙等多种材料,通过逐层打印的方式立体加工得到实物,其节省材料与个性化定制等特性是传统工艺无法比拟的。源自工业领域的3D打印技术正逐渐受到医学界的广泛关注,3D打印目前在医疗领域的主要应用包括制造假肢、医疗模型、医疗植入物、医疗支架、人体器官等各类医疗产品。本文主要关注3D打印技术在医疗矫正支具领域的应用。传统支具通过限制身体部位的移动,达到辅助手术治疗的效果,同时也可用于身体畸形的矫正治疗。然而,在实际临床使用中,骨折患者康复时受伤部位随着肿胀的减轻而发生形变,对于采用刚性材料的传统支具而言,由于不易形变,在康复的过程中无法贴合受伤部位,严重时会造成二次伤害。本文提出一种定制化矫正支具的设计,该支具采用两层结构的设计方案,能够在保障基本保护功能的同时,适应受伤部位痊愈时的局部变形。支具内外两层都可以采用3D打印技术进行制造,并且很容易组装、佩戴。对于支具的刚性外层,本文通过优化强度质量比,在提供足够的刚性保护受伤部位的同时减轻模型重量,同时考虑到透气的需求,采用镂空的支具结构,在很大程度上提高了患者佩戴舒适性。对于支具内层结构的设计,本文采用可变形的拉胀结构,该结构能够提供弹性,保证在愈合的过程中能够始终贴合皮肤。为了保证本文算法的有效性,我们制造并展示了一些优化得到的3D打印结果并进行测试,实验结果显示基本符合预期需求。
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