导 师: 黄国志
授予学位: 博士
作 者: ();
机构地区: 南方医科大学
摘 要: 背景:对于存在肢体瘫痪、功能障碍及发育畸形的成人和儿童,康复辅具可以改善功能障碍、纠正畸形,促进全面康复。但是由于设计水平和制作工艺的限制,传统方法制作的康复辅具存在许多不足。例如踝足矫形器制作时间长、不能完全匹配患者,笨重、不美观,患者不愿意穿戴。对于漏斗胸、颅形发育异常的儿童,尚无有效的康复辅具可以治疗。3D打印(3D printing)就是运用粉末状金属或塑料等可热熔粘合材料,通过分层加工、叠加成型的方式“逐层增加材料”,完成整个实体的构建。3D打印技术在康复辅具应用中的最大优势就是自由成型,结合计算机数字化技术,可以根据需要设计各种精细复杂的结构和外形。国外的一些研究证实利用3D打印技术制作踝足矫形器等康复辅具是可行的。但3D打印康复辅具尚未真正临床应用,主要原因为计算机模型设计、打印材料、打印成本和打印制造流程等关键障碍没有解决。 研究目的:进行3D打印康复辅具的研发(踝足矫形器、颅形发育异常矫形头盔、漏斗胸负压吸盘、脑卒中上肢支具),基于3D打印技术,重点解决数字化设计、材料优化和制造流程,促进3D打印康复辅具的临床转化应用,改善患者功能和矫正畸形。 资料与方法:在3D打印脑卒中踝足矫形器(AFO)研究中,利用双向渐进结构优化法(BESO)方法,对初始AFO模型优化结构,去除多余的结构,设计一种轻便的个性化AFO。之后,比较四种打印材料的打印效果,并进一步探讨3D打印的AFO对脑卒中患者功能恢复的影响。在3D打印颅形发育异常矫形头盔、漏斗胸负压吸盘、脑卒中上肢支具的研究中,对初始计算机模型进行设计,试验不同材料打印效果,并制定3D打印流程。 结果:结构优化后AFO减少了17%的重量,降低了打印成本,成功设计了一�