
傳統假肢接受腔的制作是一門依靠經驗的手工藝。整個過程通常需要兩到三天才能完成一個接受腔的制作。制作從取陰模開始:假肢師使用石膏繃帶包裹患者的殘肢,等待石膏硬化后取下,形成殘肢的負型。接著,向這個負型中灌入石膏,待其凝固后打破外模,得到殘肢的陽模。
假肢師張偉深知“差一毫米都會影響行走體驗”。他需要憑借多年經驗,對陽模進行反復修整,標記壓力敏感區域,調整承重面。修整完成后,在陽模上采用熱塑成型或抽真空成型技術制作最終的接受腔。這種方法高度依賴技師的經驗和技術,患者需要多次往返診所進行調整,整個過程既耗時又耗材。

最后,設計好的數字模型被發送至3D打印機,目前最主流3D打印方式是采用尼龍等高分子材料,通過SLS或者MJF技術打印成型,可以在數小時內完成接受腔的制造。


利用各類高性能高分子材料,SLS 3D打印的假肢接受腔的強度和耐久性可以與傳統工藝制作的產品相媲美。對于內外腔可以使用盈普Precimid1180 BLK尼龍11高分子粉末,這種材料具備優秀的韌性、抗沖擊、耐磨耐疲勞性能,打印尺寸高,可以精準貼合殘疾人斷肢,有效承載殘疾人的身體。打印完成做表面平滑處理,處理后的假肢接受腔表面光滑、防水抗菌、可清洗、經久耐用,能夠媲美注塑產品效果。


在保加利亞,ProsFit公司開發了基于云的軟件PandoFit,臨床醫生可以通過這個平臺為患者設計和訂購3D打印假肢接受腔。
印度梅加拉亞邦政府在2022年啟動了一個項目,為截肢者提供定制的3D打印假肢。兩位截肢者前往金奈接受了3D掃描和打印假肢,他們對最終的適配效果感到驚訝,認為舒適度和行走能力都有顯著提升。
在國內,重慶的假肢矯形師寧清媛正使用激光掃描技術生成精度達毫米級的足部模型。與此同時,清華大學、北京航空航天大學等高校也在研發包括AI外骨骼機器人在內的前沿輔助技術。

數字化制造假肢,尤其是接受腔,其意義已遠超一次單純的技術升級。它標志著假肢制作從依賴“工匠手感”的經驗時代,邁入了以“數據驅動”的精準時代。所以數字化制造正引領我們抵達的,正是這樣一個未來:殘缺被精準彌補,限制被溫柔化解,每一個獨特的生命都能獲得支撐其獨特生活的、獨一無二的力量。
該報道重點介紹了 TPM3D S600DL 雙激光設備在大尺寸打印、PP Pro 材料 100% 粉末循環利用、24 小時連續打印等方面的技術突破,以及其在醫療矯形鞋墊制造中的成功應用經驗。

現在,我們將這篇專題報道的中文翻譯版本呈現給您,帶您一探 TPM3D S600DL 3D 打印設備如何助力 Edser 在醫療制造領域掀起高效定制革命。 若您希望閱讀這篇報道的英文原版,請點擊文末的“閱讀原文”鏈接獲取。
在當今社會,我們的生活正變得越來越互聯、快速、個性化,也更加貼合個人需求。這一趨勢不僅體現在溝通、工作和消費領域,也深刻影響著醫療行業。現代醫療正不斷探索如何為患者提供更具針對性的定制化解決方案,從而改善治療體驗和生活質量。其中,增材制造(3D打印)正在成為推動醫療定制化的重要工具。
西班牙公司Edser擁有近30年的臨床矯形器、醫用鞋墊以及個性化鞋底生產經驗,客戶遍布全球。他們的產品涵蓋脊柱側彎、腦癱、馬蹄足等患者所需的矯形器,以及運動員護具、面罩、日常鞋墊、高跟鞋鞋墊、糖尿病足鞋墊等多種類型。為了滿足快速定制的市場需求,Edser選擇攜手TPM3D,通過SLS 3D打印將傳統生產全面升級為數字化流程,實現高精度、高效率、低成本的個性化制造。

Edser的制造流程從足部掃描開始。為此,他們開發了WIKYSCAN掃描應用,利用LiDAR技術,用戶只需使用iPhone或iPad即可快速獲取足部三維模型數據,結合醫療專業3D數據和患者的醫療需求進行鞋墊設計。

在材料方面,Edser選擇了TPM3D PP Pro打印材料。這種粉末材料具有高強度和高化學性,吸水率低,重量輕,且可通過高溫消毒進行臨床重復使用,非常適合鞋墊制造。同時,其環保特性支持每輪打印回收20%的粉末,通過高效篩分系統優化,回收率接近100%,大幅降低成本浪費。

借助TPM3D的SLS 3D打印解決方案,Edser不僅實現了快速產品迭代,還顯著提升了生產效率與性能。S600DL的大成型空間可同時生產多個部件,雙激光掃描更將單層打印時間縮短近50%。 SLS技術無需支撐結構,可輕松制造復雜幾何形態。比如鞋墊中的晶格結構,不僅能在不同區域實現硬度差異化設計,還能保證產品輕量、透氣,舒適度和治療效果兼具。

更重要的是,生產成本得到了有效降低。高性能的PP Pro材料結合高效粉末后處理系統,使Edser獲得了出色的投資回報率。Edser首席執行官Sergio Sanchez-Osorio表示:“展望未來,我們預計90%的產品都將通過增材制造完成。”

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在假肢技術的發展過程中,傳統的假肢采用皮革、鋁板等材料制造,外觀不美觀,與殘肢難以匹配。目前常見的樹脂腔工藝是通過石膏繃帶對病患部位進行取型,然后進行翻模、修整,最后使用樹脂材料成型并進行組裝,不僅工序復雜、耗時長,且無法完全貼合患者的殘肢。此外,假肢成品重量大、不透氣、不防水,影響患者的穿戴體驗。殘疾人需要長時間進行取模過程,體驗差,還需采取保護避免二次傷害。

傳統石膏取型過程
假肢接受腔是高度個性化的產品,需要精準貼合和匹配人體殘肢。三維掃描和3D打印技術使得假肢接受腔的設計和制造流程向數字化轉變,這樣既可以擺脫對人工經驗的過度依賴,同時也使得定制流程更簡單、更快速。更重要的是,3D打印技術能夠制造更復雜的設計,包括輕量化設計、透氣鏤空設計和個性化外觀設計等,為假肢產品的設計優化和提高殘疾人的穿戴體驗帶來了更多的可能性。

3D打印假肢接受腔+碳纖維儲能腳
在新的數字化制作流程中,三維掃描技術實現了無接觸、快速而精確的掃描,整個過程可在1分鐘內完成。設計師將掃描獲取的數據導入專業假肢設計軟件進行定制化設計,使用高強度高分子材料通過激光燒結3D打印技術快速打印,過程無需添加支撐結構,尤其適合制作鏤空曲面結構的假肢接受腔,而且可通過堆疊模型提高打印效率。
使用盈普Precimid1180 BLK尼龍11高分子粉末作為打印材料,具備優異的韌性、抗沖擊、耐磨和耐疲勞性能,打印出的假肢接受腔可以精確貼合殘肢,有效承載殘疾人的身體。打印完成后,對接受腔表面進行平滑處理,使其表面更光滑。同時,它具有防水抗菌、可清洗和經久耐用的效果,可以媲美注塑產品的效果。

盈普SLS打印的尼龍11假肢接受腔
三維掃描技術結合激光燒結SLS 3D打印技術,極大地簡化了假肢制作流程,減輕制作師的工作負擔,降低了假肢的重量,提高了貼合精度,優化了殘疾人的取型和穿戴體驗。這種工藝流程符合精準醫療的理念,預計在未來將廣泛推廣使用。
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那么如果當寵物出現耳朵病癥的時候是否也需要做耳內鏡檢查嗎?它們使用的耳內鏡有什么區別呢?

其實現在給寵物定期做耳朵相關的檢查是很常見的,尤其是貓犬這種比較容易出現耳朵問題的寵物,很多寵物醫院都有專門的耳內鏡設備。


一體式寵物耳內鏡(左)和手持式耳內鏡(右)
通常這些設備的原理都是相似的,只不過根據寵物品種和體型的不同,需要使用不同大小、形狀的耳套探頭,而設備往往也會自帶一組探頭,但隨著寵物品種越來越多,隨機自帶的探頭無法滿足全部需求,而且市面上很難找到單獨生產和售賣的探頭產品,所以針對這部分市場的空白,國內知名的3D打印數字醫療整體解決方案提供商——黑焰醫療,使用盈普SLS技術進行寵物耳窺鏡探頭產品的開發。

根據犬貓體型選擇對應大小不同規格的耳套探頭(傳統加工)
這些產品除了對形狀和尺寸精度要求較高外,還需要有遮光性,光源在通道內不丟失,同時因為探頭在卡口位置比較薄,且在更換時需要重復安裝和拆卸,所以材料也要有較高的機械強度,以及良好的耐磨損性能,這些都是FDM技術和SLA技術難以兼顧的。

進行打印測試的耳套探頭
鑒于上述要求,盈普工程師建議采用Precimid1172Pro GF30 BLK高分子粉體打印,這是一款灰黑色的30%玻璃增強尼龍12材料,具有打印尺寸精度高、機械強度好、耐磨耐溫、高復用率等特點,能夠很好的滿足耳內鏡探頭的使用要求。

使用盈普Precimid1176Pro BLK打印的部分探頭
打印出的探頭特征準確,尺寸精度在±0.1mm,安裝在手持式電耳鏡上松緊合適,且卡口強度良好,滿足反復安裝拆卸要求,隨后黑焰設計師對探頭進行了實機測試,結果如下:

幾組SLS打印探頭的測試結果

安裝SLS 3D打印探頭的電耳鏡
設計師對初步測試結果很滿意,還會繼續對產品進行快速修改迭代,產品定型后還將直接利用SLS 3D打印技術批量生產,相信不久以后我們就能看到這些產品上市,從而幫助更多的萌寵們恢復健康。

盈普作為國內知名的激光燒結設備制造商,也在積極推進3D打印技術在數字化康復醫療領域的應用,我們在廣東省中山市,與上海交通大學轉化醫學研究院、中山市陳星海醫院深度合作,建立了陳星海醫院3D打印醫療應用中心,專門為患者提供數字化康復醫療解決方案。自中心正式運營以來,把專業評估、數據采集、設計修型、打印后處理、精確適配各個環節整合在一起,設計開發了超過十多種類型的矯形和康復產品,積累了大量的成功案例,下面讓我們看看具體都有哪些吧。

對比傳統制造工藝,采用三維掃描+激光燒結3D打印技術的制作步驟更少,可以進行快速無接觸取型,患者配合起來更簡單,成品體積小重量輕、美觀透氣、堅固耐用,青少年穿戴起來更加舒適。


盈普SLS 3D打印脊椎矯形器制作流程簡捷,穿戴體驗更好
在去年8月份,盈普以“脊柱側彎矯形器批量定制生產”的應用,入圍了國家工信部首批“增材制造典型應用場景”名單。

針對全年齡段的脊柱手術患者,中心推出了各類胸腰支具,像下面的案例中就是一位82歲的退休教師,經過脊椎的骨折手術后,按照保守治療要求,需要臥床6-8周才能下地走動,在穿戴激光燒結3D打印支具后,臥床時間縮短到3周。

對于斜頸手術或其他頸部手術,中心研發制造了頸部支具,可以將切口位置打開,方便換藥,另外還可以自由的進行鏤空設計。


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,取型和制作的效率低,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。SLS 3D打印的足踝矯形器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,同時尼龍材料的優良強度可以確保產品的耐用性。


肘關節矯形器是幫助青少年矯正肘關節內外翻的康復輔具,采用SLS 3D打印技術制作,矯形效果良好,更加輕便透氣。

與其他康復支具類似,腕部支具能夠在手術后對患者手腕起到良好的固定和保護作用。在下面這個案例中,患者是本中心的一位醫生,在打籃球時不慎肌腱斷裂,術后就用上了打印的腕部固定支具。


下面這個案例展示了中心開發的定制化髖部支具產品。患者是一個不到三歲的小朋友,經過股骨中段骨折手術后,很難在市面上找到合適的護具,中心為他設計制造了定制化的髖部支具。


通過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,對患者提供良好的足底支撐,有效改善下肢力線異常的情況。

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。針對這種情況,中心與巴斯夫聯合研發了3D打印輕量化空氣枕頭,采用拓撲優化設計,強度高、彈性好、防水抗菌。可以科學有效支撐用戶的頭部和頸部,緩解頸部肌肉僵硬、提升睡眠質量、長此以往改善用戶的頸部生理曲線。

除了上述產品外,中心還研發制造了膝關節矯形器、骨科術后固定輔具等數字化康復醫療產品,未來我們還將會推出更多品類的產品,持續推廣激光燒結3D打印技術在數字化康復醫療領域的應用,為行業發展貢獻一份力量。

放療系統的最主要組成部分是醫用電子直線加速器,它是利用微波電場對電子進行加速,產生高能射線,用于人類醫學實踐中的遠距離外照射放射治療活動的大型醫療設備,廣泛應用于各種腫瘤的治療,特別是深部腫瘤的治療。醫用電子直線加速器可以產生X輻射和(或)電子輻射束。高能X射線具有高穿透性、較低的皮膚劑量、較高的射線均勻度等特點,適用于治療深部腫瘤。電子束具有一定的射程特性,穿透能力較低,用來治療淺表腫瘤。醫用治療床是患者放療的載體,放療過程中要考慮床板對放射劑量的吸收影響,所以目前高端治療床板不再使用鋁合金材料,從而提高床板對X射線的透過率,降低衰減。
近期,某醫院在安裝Elekta醫科達放療系統時發現,其碳纖維醫治床iBeam evo拓展板一對連接件中的一只在運輸途中遺失了。該原裝連接件經過碳纖維CNC銑削工藝加工制成,用同樣的材料外協定制加工這個零件的成本預計超過2000元,而且因為疫情原因導致加工周期較長,沒有這個連接件又無法實現床板承托頭部的功能,設備調試和投入使用的進度預計可能會因此延誤超過2個月。另一方面,雖然鋁合金CNC加工的周期短、成本低,但會影響到治療床對X射線的透過率,進而影響整套設備的使用。

圖一:該醫院安裝中的放療系統和碳纖維治療床

圖二:未丟失的對側原裝連接件
? ? ? 經過溝通,醫院最終決定與TPM3D盈普合作,采用三維掃描、逆向設計,和SLS激光燒結技術,利用尼龍材料快速定制這個連接件,在加快制作周期、降低制作成本的同時,不影響治療床對X射線的穿透率,保障設備投入運行進度。
首先因為沒有模型數據,所以要利用對側的另外一只連接件,通過三維掃描和逆向設計獲得三維模型。因為這個件的結構相對簡單,所以掃描和逆向速度較快,在2個小時內就完成了數據準備。

圖三:經三維掃描和逆向設計后的數據
? ? ? 得到了連接件的三維數據后,我們立刻安排了打印任務。經過對該連接件的使用要求評估,我們最終選擇了Precimid1172Pro BLK尼龍12材料打印,這是一款綜合性能優秀的黑色尼龍高分子材料,具備良好的機械強度和耐磨耐用性,可以滿足此應用場景下的使用要求,且材料復用率高經濟性好。打印的機型為盈普P360,打印速度快穩定性高,成型尺寸與生產效率兼顧。配合一站式零件粉體全性能處理工作站(PPS)可實現在線自動供粉,滿足連續生產和對環境友好的要求。

圖四:TPM3D盈普P360清潔生產解決方案
? ? ? 打印冷卻清粉后,我們再對這個連接件進行了化學蒸汽平滑技術后處理,使零件表面更光滑,并提升其強度和耐久性。化學蒸汽平滑技術利用專用化學溶劑,經氣化后對艙內的零部件進行熏蒸,將零件表面“撫平”,使表面光滑致密防水抗污。另外得益于零件表面粗糙度的降低,以及開裂點的消失,其韌性顯著提高更加耐用。

圖五:TPM 3D盈普在國內率先引入AMT化學蒸汽拋光技術
? ? ? 經過數小時的打印與化學蒸汽平滑處理,我們最終在1天之內將滿足要求的數個連接件交付給醫院進行安裝使用和備件使用。

圖六:安裝中的SLS尼龍打印連接件

圖七:安裝中的SLS尼龍打印連接件

圖八:完成安裝的SLS打印連接件和拓展板

圖九:完成安裝的SLS打印連接件和拓展板

圖十:系統安裝調試完成準備使用
? ? ? 考慮到該零件體積小且在實際加工過程中采用的是“拼鍋”的方式與其他訂單一起進行打印和熏拋處理,所以實際加工成本不到400元,另外從開始掃描到零件交付僅耗時1天,為醫院節省了金錢成本和大量的時間成本,使安裝調試工作得以盡快開展,保障了放療設備計劃投入使用的時間節點。再次驗證了SLS激光燒結技術非常適合小批量定制化最終零件的生產制造,并且具備快速響應、柔性化制造的能力。
]]>脊柱側彎即脊柱側凸,它是一種脊柱的三維畸形。如果從正面看有雙肩不等高或后面看到有后背左右不平,就應懷疑是否為脊柱側彎。

正常脊柱與脊柱側彎
這個時候應該拍攝患者站立位的全脊柱X線片,如果正位X線片顯示脊柱有大于10度的側方彎曲,即可診斷為脊柱側彎。輕度的脊柱側彎通常沒有明顯的不適,外觀上也看不到明顯的軀體畸形。較重的脊柱側彎則會影響嬰幼兒及青少年的生長發育,使身體變形,嚴重者可以影響心肺功能、甚至累及脊髓,造成癱瘓。2017年中國兒童發展中心對上萬名小學生進行了脊柱狀況普查,脊柱不健康的孩子比例高達68.8%,不同程度脊柱側彎發病率為20%。
脊柱側彎又分為非結構性和結構性,非結構性是指某些原因引起的暫時性側彎,一旦原因去除,即可恢復正常,但長期存在者,也可發展成結構性側彎。
結構性脊柱側彎有多種成因,其中以特發性脊柱側彎最常見,占總數的75%~85%,發病原因不清楚,所以稱之為特發性脊柱側彎。其中青少年發生特發性脊柱側彎是最為常見的。

脊柱側彎的C型與S型
首先根據患者脊柱的畸形程度、年齡、軀干平衡程度等因素判斷是否需要手術治療;對于脊柱側彎角度不大,一般20°以內特發性側彎,可以暫不治療,密切觀察;如果側彎角度大于20°不到40°或者因復查X線片側彎角度每年增加超過5°,則需要進行保守治療;如患者為青少年,應盡可能選擇非手術治療,手術治療通常是在其他方式均無明顯效果后最終采用的方式。支具療法是目前對脊柱側彎最常用的保守治療方式。

脊柱側彎的治療方式
傳統矯形器一般采用石膏取型、修型、熱塑板貼附、裁剪、打磨、安裝內襯扎帶的方式制作。優點是價格相對便宜、可以二次加熱修整。缺點是整個工藝流程相對繁瑣,石膏取型需要患者參與,降低患者的體驗,制作效率較低,一個矯形師一天最多制作3-5個患者的支具,另外傳統矯形器體積較大,難以隱藏,對青少年正常的學習、生活產生比較大的影響。

傳統脊柱側彎矯形器的制作流程
位于廣東省中山市的陳星海醫院始建于1958年,2020年改為中外合資混合所有制醫療機構。上海交通大學醫學轉化學院、中山陳星海醫院和上海弘普數字化醫療公司(盈普投資成立的數字化醫療公司)合作從事3D打印與康養結合應用的研究,依托盈普的激光燒結三維打印技術制造定制化的保健和康復產品,為病患提供精準醫療解決方案。

上海交通大學、陳星海醫院、盈普合作成立的3D打印應用中心
下面我們通過一個陳星海醫院的實際案例來了解我們是如何利用新技術來制作脊柱側彎矯形器的:
患者是一名13歲的女孩,家長在一年前發現孩子疑似患有脊柱側彎,在當地醫院檢查發現側彎度數并不嚴重,于是家長選擇觀察處理。但今年復查拍片發現側彎明顯加重,于是到陳星海醫院康復科就診。醫生檢查時發現,孩子身體已經有明顯傾斜和偏移,X 光片檢查結果顯示,胸椎側彎15°,腰椎側彎23°。孩子目前處于生長發育期,脊柱側彎有進一步惡化的風險,于是醫生建議定制3D打印側彎支具對脊柱側彎進行矯正。確定治療方式后,就開始進入矯形器的制作過程。

矯形師使用iReal手持式白光掃描儀對患者的軀干進行三維掃描,患者無需穿著防護服,全程也不會產生接觸,整個掃描時間在1分鐘以內,一般在掃描完成后患者就可以返回家中等待矯形器完成,與石膏取模相比,體驗大大改善。

三維掃描現場
在掃描獲取患者軀干曲面模型后,矯形師根據病情與治療方案,結合X光片在專業矯形器設計軟件中對曲面模型進行修型、加厚、輕量化,最終設計出可供3D打印的脊椎側彎矯形器STL模型。整個過程根據具體復雜度不同用時約2-3小時。

在Rodin4D中進行修型
在本案例中,我們選擇盈普P360進行打印,該機的成型尺寸為350×350×590mm,適合青少年矯形器的尺寸,一次任務可以打印一套矯形器和其他中小醫療模型,兼備靈活性和穩定性。當然對于更大尺寸的矯形器,或者一次需要制作多個矯形器和模型的時候,我們還可以選擇S480以及P550DL,前者是按照歐盟最高安全標準打造,并通過德國萊茵TüV CE認證的工業級SLS 3D打印系統,后者則是采用雙激光系統,打印效率更高的大成型尺寸工業級SLS 3D打印系統,能夠滿足批量生產的要求。

盈普P360、S480、P550DL、以及零件粉體全性能處理工作站(PPS)

從左至右依次為P360、S480、P550DL的成型空間擺放矯形器情況
另外在材料選擇方面,我們使用盈普Precimid1172Pro材料,這款通用型PA12材料具備良好的力學性能和耐久性能,在滿足對患者施加足夠矯形力的同時,耐磨耐疲勞耐用,患者可以長期穿戴。

?盈普Precimid1172Pro打印的脊柱側彎矯形器
打印完成后,還可以進行化學蒸汽平滑處理,使矯形器更具韌性,同時防水耐臟,有效避免細菌滋生。

盈普AMT化學蒸汽平滑系統
最后,安裝上內襯和扎帶就可以穿戴了。穿戴矯形器后,我們再次拍攝了患者的X光片,結果顯示胸椎改善到9°,腰椎改善到11°,側彎度數矯正率超過50%,椎體旋轉、骨盆偏移等現象均有所改善。在初次穿戴后,醫生通過添加壓力墊,進一步將胸腰側彎控制在5°以內。后續計劃每3個月復查一次,半年后根據脫下支具1天照X光片的情況調整治療方案。總體來看,3D打印脊柱側彎矯形器的矯正效果是比較理想的。

患者第一次穿戴矯形器的X光片
? ? ? 我們從案例中可以看出,相較于傳統矯形器,3D打印脊柱側彎矯形器能夠起到良好的矯形效果,減少制作步驟,簡化工藝流程,提高制作效率。并且改善患者治療體驗,讓青少年佩戴上美觀、重量輕的支具,最大程度降低對青少年日常生活的影響,符合數字醫療、精準醫療的理念和發展趨勢。

3D打印脊柱側彎矯形器的制作流程
]]>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。

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。

盈普SLS 3D打印技術制作的各類康復產品
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。

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。

三維掃描 + 3D打印技術制作的足踝矯形器
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。

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。

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。

盈普SLS 3D打印脊椎矯形器制作流程簡捷,穿戴體驗更好
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。

盈普SLS 3D打印矯形鞋墊制作流程
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。

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。

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。
]]>大家知道,自醫學影像技術的大規模推廣后,醫生借助DR/CT/MRI等手段,判斷病人病情,提出治療方案。現在有了SLS小姐姐可以用影像資料,把病人病患部位情況,3D打印出來,從而讓病人清楚醫生治療方法,避免醫患誤會,在手術前做到心中有數。

現代醫療技術越來越向,精準化,微創化方向發展,在傳統手術中,如果沒有導航或3D打印導板技術幫助下,不僅風險高,而且手術時間長,出現量大。這時候SLS技術又有用武之地了,SLS技術制作的的導板后處理時間少,能很快用到爭分奪秒的搶救中去。有些SLS材料如TPM3D的Precimid1171pro材料通過了美國藥典和國標GB16886對生物相容性和血液接觸認證,對于制作手術導板來說再適合不過了。看SLS的及時治療,又阻止對方高級玩家大病魔拿下2血,感覺真棒。

不僅如此,我們小姐姐還能為你打造一身合身的護甲(康復輔具也叫矯形器),為你抵抗外來或疾病的侵襲。SLS尼龍或尼龍加玻璃纖維,是業內公認適合加工矯形器的材料。關于這部分我們還有專門的文章為您做解釋。


圖1?左是正常脊柱,右是脊柱側凸
脊柱側彎的主要分手術治療和非手術治療。脊柱側凸的手術可謂外科手術中,最難,最危險最昂貴的一個,除非萬不得已,均用非手術治療方法包括理療、體操療法、石膏矯形器等,但最主要和最可靠的保守方法是矯形器治療。

圖2?傳統手術和矯形器治療
近年來隨著3D技術和材料方面的突破,使得用3D打印的方法實現脊柱的矯形成為了可能。和傳統相比,有3個優點:
傳統制作矯形器需要石膏取病人身體模型結合X光片手工制作,患者和矯形師都會十分繁瑣。一天一個矯形師最多制作3-5個病人。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,幫助更多的病人。

圖為石膏取模和修型,需要人工多,工序復雜,工作場地雜亂
3d打印的結構將不會受加工工藝約束,能制作出更美觀的康復矯形器。透氣孔密布,更貼身,美觀利于隱藏的3D sls技術的矯形器。

傳統矯形師使用石膏灌制制作取出人體模型,而然石膏固化和干燥過程中會發生膨脹,這點3D掃描或者CT取出數字模型將會更加精確,且3D打印還避免了傳統真空熱塑成型板材冷卻時的回彈造成的誤差。況且3D打印的矯形器,一般多有排氣孔設計,將會大大提高透氣性和傳統相比運動時更加利于散熱。

若使用SLA或FDM技術去除打印支撐是較為麻煩的事,處理時間會大大延長,交貨時間無法保證SLS基本第二天病人就可以使用,而FDM約1周 SLA約為4天。
一般來說SLS機型以TPM3D S480為例 成型尺寸為470x470x590,足以滿足高大身材的矯形器的打印。常見同外型尺寸的SLA打印機的成型尺寸450 ×450×350 ,只能滿足小身材矯形器的打印。
目前SLS粉體材料各家廠商都能控制在600元一公斤以內,一個尼龍矯形器大約最多使用500g,這樣材料成本約為300元左右。廠家和病人完全都可以接受。若使用如復用率高的尼龍12,類TPM3Dpremicid1171PRO材料,還可進一步降低。

尼龍聚酰胺主要用于合成纖維,其最突出的優點是耐磨性韌性高于其他所有纖維,比棉花耐磨性高10倍,比羊毛高20倍,在混紡織物中稍加入一些聚酰胺纖維,可大大提高其耐磨性;當拉伸至3-6%時,彈性回復率可達100%;能經受上萬次折撓而不斷裂。而矯形器是長期佩戴,經常和衣物和人體摩擦、彎曲,用尼龍來制作再適合不過。

綜上所述,SLS技術尼龍打印小姐姐是很好的治療及脊柱側彎病人的首選。她輕薄的外形十分適合隱藏在病人的外套中,能低調的幫助病人康復。增強了病人的依從性。加快了治療進程。 在上海,已經有三的部落、黑船等公司小姐姐的入駐,讓我們為小姐姐懸壺濟世的仁慈喝彩吧。
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