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，特别是周围神经造成损害。这使得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。夹板可以将脚保持在中立位置，或者至少是患者能够长期耐受的最佳位置。本研究聚焦于儿童使用的踝足矫形器（AFO）。

传统的夹板制造过程是先为患者腿部制作石膏模型，然后将低温热塑性塑料（LTTP）覆盖在模型上制作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，传统方法没有充分考虑儿童的需求，由于儿童生长速度快，而夹板制作需要数周时间，这就缩短了夹板的有效治疗时间。此外，现有的夹板在患者舒适度和通风性方面表现不佳，导致患者依从性问题。

而增材制造（AM）和数字技术有望克服这些问题。数字技术包括3D扫描仪和计算机辅助设计（CAD）软件，结合AM和数字技术，有潜力开发出更先进、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基础，只有标准尺寸，无法定制，常出现过宽或过窄的问题。这些夹板通常笨重、填充过多且通风不良，导致患者不适。当前矫形产品存在的根本问题包括：
- 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以显著改善上述问题。一些研究已经探索了数字技术在矫形生产中的应用，但大多数集中在高度复杂、高精度的数据和产品上，而没有考虑适用于大规模定制（MC）夹板的广泛适用方法。
- 表面捕捉 ：有研究对38项关于皮肤表面捕捉方法的研究进行了元分析