3D建模与增材制造技术(又称3D打印)在假肢矫形器领域的应用日益广泛。这些先进技术不仅改变了传统制造方式,还在提高患者护理质量、制造效率以及推动个性化医疗方面展现出巨大潜力。然而,尽管有这些优势,但临床实践和患者认知之间仍存在明显的差距。
临床影响
一项针对全球250名假肢矫形器从业者的调查显示,97%的人认为3D建模对患者护理和结果具有积极影响。然而,与此形成鲜明对比的是,98%的患者表示,他们的假肢矫形器师并未充分了解3D建模技术。这种认知差异可能源于目前缺乏标准化和既定的工作流程,使得3D建模技术的临床影响难以准确评估。
效率提升
数字化工作流程在提升制造效率方面展现出巨大潜力。通过将印模或模具保存在计算机上,而非传统的制造实验室存储方式,可以实现设备的快速复制和扫描间的即时比较。例如,对于截肢患者,可以方便地比较截肢后不同时间点的残肢变化,从而优化假肢设计。
下肢假肢与矫形器
尽管3D打印下肢假肢的强度和耐用性仍受到一些假肢技师的质疑,但已有研究表明,使用3D建模制造的胫骨窝相比传统方法具有更好的生活质量。此外,3D建模和3D打印技术正在全球范围内被用于改善假肢矫形器的工艺。在踝足矫形器(AFO)方面,研究发现3D打印的AFO在时空参数上与传统AFO相当,但耐久性测试的结果和样本量仍需进一步验证。
上肢假肢与矫形器
对于上肢(UL)假肢而言,3D建模的研究多集中在儿科领域。儿童假肢中75%是使用FDM技术制造的。然而,关于3D打印UL假肢的耐用性、功能性和用户接受度的证据仍显不足。在上肢矫形器方面,定制的3D打印矫形器为患有肌肉骨骼疾病的人提供了固定支撑,提高了美观度和制造轻便、通风良好的矫形器的能力。但高昂的前期成本、缺乏培训和技能仍是推广的障碍。
脊柱矫形器/脊柱侧弯支具
3D建模在脊柱矫形器制造方面的应用已有二十多年历史。首个采用3D建模治疗脊柱侧弯的打印机已打印出超过6000个患者模具。与传统石膏固定方法相比,3D建模减少了时间和混乱、实现了精确测量,并消除了运输成本和时间。2022年的一项随机对照试验显示,3D打印矫形器与传统矫形器在治疗青少年特发性脊柱侧凸(AIS)方面的疗效相当,且矫形师在3D打印矫形器的设计和制造上花费的时间更少。
总结:3D建模与增材制造技术在假肢矫形器领域的应用正逐步改变着传统制造方式,并在提高患者护理质量、制造效率以及推动个性化医疗方面展现出巨大潜力。然而,要实现这些技术的全面普及和广泛应用,仍需克服一系列挑战,包括标准化工作流程的制定、从业者技术的提升以及患者认知的普及等。