38、夹板制造中的数字技术应用

夹板制造中的数字技术应用

1. 引言

化疗的一个副作用是对神经系统，尤其是周围神经造成损伤。这导致一些患者无法控制脚部的弯曲位置，出现长时间的足底屈曲或足下垂症状。夹板或矫形器可用于将脚部保持在中立位置，或至少是患者能够长期耐受的最佳位置。本文主要聚焦于儿童脚踝足矫形器（AFO）。

传统的夹板制造过程是先取患者腿部轮廓的石膏模型，然后将低温热塑性塑料（LTTP）覆盖其上制作 AFO。这种方法劳动强度大、效率低，且质量取决于临床矫形师的技能，缺乏一致性。同时，传统方法未充分考虑儿童的需求，由于儿童生长速度快，而制造周期长达数周，导致夹板的有效治疗时间缩短。此外，现有的夹板在患者舒适度和通风性方面表现不佳，引发了患者依从性问题。

而增材制造（AM）和数字技术有望解决这些问题。数字技术包括能在三维空间捕捉物理对象的 3D 扫描仪和计算机辅助设计（CAD）软件。通过结合 AM 和数字技术，有可能开发出更先进、高效的矫形器制造方法。

2. 背景研究

目前为长时间足底屈曲儿童设计的休息夹板成本低且设计简单，只有标准尺寸，无法定制，常出现过宽或过窄的情况。这些夹板通常体积大、填充厚且通风性差，导致患者不适。当前矫形产品存在以下根本问题：
- 体积庞大；
- 通风不良；
- 美观性差。

2.1 数字技术的应用

数字技术在夹板制造中的应用可显著改善上述问题。虽然已有研究探索数字技术在矫形器生产中的应用，但多数聚焦于高度复杂、精确的数据和产品，未考虑适用于夹板大规模定制（MC）的通用方法。

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