39、数字技术在夹板制造与精密位移测量中的应用

数字技术在夹板制造与精密位移测量中的应用

数字技术助力夹板制造革新

传统的夹板制造方法劳动强度大、缺乏一致性，且难以满足患者的个性化需求。而增材制造（AM）技术的应用为解决这些问题带来了新的希望。

AM技术能够制造出复杂的几何形状，使夹板在提供结构支撑的同时，具有更高的美观度。通过结合AM技术和结构优化，还可以减轻夹板的重量。不同类型的AM技术不断发展，其中选择性激光烧结（SLS）在与其他方法（如熔融沉积建模FDM）比较后，被认为最能满足制造要求。这是因为SLS粉末打印具有大构建体积、低浪费、高细节和高质量的特点。打印材料选择尼龙，因其具有生物相容性，适合与皮肤长期接触。

制造过程如下：
1. 打印 ：使用SLS技术打印夹板，材料为尼龙。
2. 添加附件 ：打印完成后，为使夹板具备功能性，需添加传统附件。用铆钉将“D环”固定在矫形器的小腿上部支撑处，便于小腿带旋转和穿戴；采用8字形的绑带排列方式，为脚踝提供最大支撑；用魔术贴固定绑带，方便调节；在脚跟区域内侧添加蓝色泡沫垫。

整个矫形器（包括附件）的生产成本约为80美元，打印时间约为24小时，旨在打造一款专门用于夜间使用的全功能矫形器。

与现有数字方法相比，新的制造流程具有明显优势。所采用的扫描方法简单且经济高效，不会产生不必要的高分辨率数据。建立了一种实用、可重复的方法，相对其他研究而言，使用起来较为容易，且无需水密肢体模型，适用于实际应用。不过，该方法对CAD操作员有一定技能和经验要求，在CAD环境中处理自然形状（如添加绑带环）较为困难，很多情况下CAD中的特征是由操作员根据最佳拟合确定，而非