3D打印和修复:历史和当前的进展

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为截肢者制造可靠的假肢设备的过程对研究人员和医生来说一直是一个停滞不前的挑战，他们希望在不给截肢者带来任何额外痛苦或不适的情况下，让他们的生活更轻松。

尽管修复设备在历史上一直在不断进步，但3D打印技术已经成为一种革命性的方式，通过最敏感和最终的定制，避免了传统的负面影响，从而增强了医疗设备的性能。

有记录的最早的义肢使用是在古埃及历史上，然而，直到1536年，法国陆军理发师和外科医生Ambroise Paré发明了第一个用于上肢和下肢截肢者的义肢¹．

假肢技术及其材料的现代应用亚博网站下载

虽然这些原始的假体通常由重型铁和木材制成，但现代假肢现在更轻，因为它们通常由塑料，铝和其他复合材料组成。亚博网站下载

除了在历史上的任何其他时间相比，提供了与现代假体更大的功能，还提供了硅胶覆盖物的目前的假肢装置还提供更具吸引力的外观，与其前辈相比，更紧密地与天然肢体相比。

现代假体装置的结构通常由型插座组成，该插座旨在定制截肢者，塔架，该挂架，该塔架描述了将假体连接到身体的装置的内部结构，以及之间的垫子该装置和它直接触点的区域。

的套接字假体通常是由聚丙烯、桥塔可以由钛或铝,然而,一些最新的假肢的发展发现,碳纤维可以添加一个更轻量级的自然肢体比这些金属。

用什么机械技术生产义肢?

有各种各样的机械技术可以用来制造假肢的不同部分。模具是根据石膏模型设计的，石膏模型是从病人的残肢上创建的，以创建一个完全相同的假体附着。

假体的塑料部件包括在装置上发现的衬垫或填充物，可以通过使用传统的塑料形成方法，例如注射成型，该方法熔融熔化到然后冷却和挤出的模具中或通过真空熔化形成方法。

同样，假体的桥塔是通过将液态金属(无论是钛还是铝)压入一个想要的形状的钢模具中而形成的²．假肢技术人员然后组装完整的肢体，然后专门针对每个患者的需求。

使用义肢有哪些挑战?

虽然现代假肢设备具有更高质量的生活方式，但随着它们的生活效力的能力，具有更大的生活能力，虽然具有富有成效的生活能力，但与使用假肢有关的重大挑战。

这些负面影响可包括骨质疏松症，背部疼痛，炎症，皮肤坏死，即由于持续的皮肤分解，幻影肢体疼痛，截肢肢体仍然存在的感觉仍然存在和其他几个副作用^3.．

在假肢的装配阶段，假体医师会仔细测量相关的身体部位，以确保被截肢者的假肢对个人来说和天然假肢一样舒适和有用。尽管如此，它仍然是一个困难的努力，立即评估病人将如何反应和适应他们的假肢继续使用。

3D打印如何彻底改变假肢发展

为了解决可能与假肢肢体相关的一些有害效果，三维（3D）印刷技术提供了一种革命性的方式来个性化假肢而不损害患者的健康。

3D打印，一种添加剂制造，已经在各种行业中发现了其成功应用，包括架构，食品，力学，航空，无人机技术，机器人，汽车，电子，医学等等^4.．

在医疗领域，3D打印不仅允许定制设备，如植入物、固定装置和手术工具，彻底改变了患者在手术期间的护理和术后康复的方式，但与传统制造方法相比，这是一种成本低得多的选择，可以以更快、更可靠的速度制造。

目前的3D打印医疗用途已被纳入生产骨骼，耳朵，钳口，眼镜，细胞培养物，干细胞，血管，组织，器官，药物递送装置，血管网络，植物，甚至假肢装置^5.．

3D印刷假肢的首次成功植入3D印刷假体是由比利时生物学研究所的一支研究人员进行的，为一个患有慢性骨感染的83岁的患者制造了钛颌骨假体^6.．

XILLOC Medical是一种创造个性化药物的工程公司，通过使用一系列激光器来连续熔化钛粉末的薄层来创造了钳口，以提供从患者颌骨的CT扫描所取出的测量的精确复制。

XILLOC Medical继续开拓3D印刷的假肢，特别是那些用于重建面部和头骨解剖学的人，他们的CT-Bone技术。一旦拍摄了患者的CT扫描，XILLOC的生物医学工程师团队设计了磷酸钙植入物，该钙植入物特异于患者的解剖结构，从而在手术过程中完全装配到患者身上。

与通常由陶瓷制成的其他3D印刷假体相比，CT骨在其制造过程中不需要热过程，这允许更好的融合并适合在植入物和骨之间发生^7.．

世界各地的3D打印制造公司都在顺应潮流，使用特定的材料和技术，以生产一些最舒适、最美观、功能最强大的假肢设备。亚博网站下载

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例如，Viscous.co的子公司Bioniks Pakistan致力于开发先进的3D印刷仿生臂，该臂融合了提供定制拟合特定患者要求的机动关节以满足特定的患者要求^8.．

E-Nable是一家独特的3D印刷公司，为世界各地的人和武器提供3D可打印设计，特别是生活在政治，宗教和文化动荡区域的人，以显着降低成本。E-Nable的全球运动已经改变了世界各地的成千上万人的生活，这种方式为他们提供了这样一种先进的技术，这大大提高了他们的生活质量^9.．

通过3D印刷提高假肢肢体的舒适度

虽然3D技术的工作重点是提高假肢关节的灵活性和灵活性，但很少有研究致力于改善假肢关节窝的舒适性。

如上所述，假肢使用者在使用他们的设备时所面临的最常见的问题之一与设备插座给病人造成的不适有关。两名临床医生受到传统假肢插座解决方案受挫的启发，成立了LIM Innovations公司，致力于为截肢者提供定制型插座，称为Infinite插座。

通过对截肢者肢体的数字图像进行具体测量，碳纤维被打印出来，为个体创造一个精确的代表性模具^10.．这种动态装置配备了一个可调节组件，允许截肢者根据自己的日常运动和活动来调整插座。

作为假肢行业，以及一流的医学方面，继续受益于3D印刷技术，3D印刷假肢装置为患者提供高度定制的设备，与传统选择相比具有显着改善。不仅降低了与这些设备相关的成本，而3D假肢也会提供令人愉快的舒适性和身体需求的谨慎。

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参考资料及进一步阅读

1. “假肢的简史” - 截肢联盟
2. “假肢”- 产品是如何制造的
3. “假肢问题”- 伦敦假肢中心
4. “每个行业的3D打印应用”——Sculpteo
5. “3D打印的医疗应用：当前和预计的用途”- P＆T社区
6. “3D打印机制作的移植钳口首先声明为”——BBC新闻
7. CT-Bone®:3D打印机的真骨- XILLOC医疗
8. “BIONIKS”——Bioniks.org
9. “关于我们”- 实现未来
10. “关于LIM”- - - - - - LIM创新

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