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3D打印在矫形器领域的应用和研究进展△

2021-04-17王文豪鲁德志魏浩馨王金武

中国矫形外科杂志 2021年14期

郑 坤,宋 艳,邓 迁,王文豪,鲁德志,魏浩馨,王金武

(1.潍坊医学院康复医学院,山东潍坊261053;2.上海市骨科内植物重点实验室,上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科,上海200011;3.西南交通大学医学院,四川成都610031)

随着3D打印技术在医学领域的快速发展,其除了广泛用于制作骨内植入物和人体生物组织外,也用于个性化定制矫形器。传统矫形器工艺繁琐,耗时费力,并且有佩戴者会出现皮肤溃烂、压疮等并发症;而3D打印在矫形器领域的运用解决了传统工艺带来的诸多不利因素和困扰。3D打印技术按成型方式分为材料挤出,粉末床融化,光聚合,层压和喷射几大类,为追求经济实用和耐久美观等目标,目前常用来制造矫形器的只是熔融沉积成型、选择性激光烧结、材料喷射和光固化成型这几种技术,而这些打印技术所用的材料,打印方法以及打印出来的成品在性质上也有差异[1]。

1 3D打印技术的成型方式

1.1 熔融沉积成型

熔融沉积成型 (fused deposition modeling,FDM)是热熔性的丝状材料加热熔化后通过喷嘴将材料挤压出来,按照预先设置的打印参数,逐层在成型平台上凝固成所需形状的打印技术。目前FDM打印是3D打印矫形器中最常使用的一种,它材料价格低,抗机械应力强,耐腐蚀,并且不需要做过多的后期处理,减少了成本。但该技术打印尺寸精度较低,因此打印模型表面质量粗糙,光洁度不高,且成型的速度慢。FDM打印技术常使用的材料是ABS塑料、聚碳酸酯(PC)和聚乳酸(PLA)等。目前,FDM打印技术已经广泛用于制造上下肢矫形器。……

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