3D打印在康復服務中的應用

魔猴君  知識堂   4小時前

在醫療領域，康復在許多受到事故、傷害或慢性疾病影響的患者的康復過程中發揮著重要作用?；謴托袆幽芰Α⒅匦芦@得獨立性或彌補殘疾需要針對每種情況采取適當的解決方案。然而，傳統醫療設備通常是標準化的，并不總是能完全滿足個人需求，從而限制了其有效性和使用舒適度。

3D打印通過創建完全個性化的技術輔助工具為這些挑戰提供了答案。由于這種靈活且易于使用的技術，設計定制的設備以促進康復鍛煉成為可能。通過提供更合適、更具可擴展性的解決方案，3D打印有助于更高效、更有針對性的患者護理。但具體來說，這項技術如何改變患者和醫療保健專業人員的日常生活？使用了哪些應用程序和技術？它在功能康復領域有哪些真正的益處？為了更好地理解這些問題，我們收集了Kerpape中心工程師Willy Allègre和Vytruve通訊經理Pierre-Yves Fejean的證詞。

患者積極參與技術援助的發展。（照片來源：Willy Allègre）

在探討3D打印在康復領域的作用之前，有必要回顧一下該術語的含義以及通常為患者提供的支持方法?？祻桶ㄖ荚诨謴突蚋纳剖軅?、手術、疾病或殘疾后人的身體、功能或認知能力的所有護理和鍛煉。它采用多種互補學科，例如物理療法、職業療法和語言療法。傳統方法包括有針對性的鍛煉：增強肌肉、提高柔韌性、協調性，甚至重新學習日常動作。

作為康復的一部分，患者可以借助不同的設備獲得支持，這些設備旨在提高他們的獨立性并使他們的日常生活更輕松。然后，我們區分兩個經常聯系但并不完全相同的概念：技術輔助和醫療設備。技術輔助包括旨在彌補功能限制的工具，但不一定具有直接的醫療目的。例如，這可以是一根拐杖或適合進食的餐具。醫療器械則受具體法規的管轄。它們用于治療或補償殘疾或病理。這些裝置包括支撐或矯正關節或運動的矯形器，以及全部或部分替代缺失肢體或器官的假肢。根據制造商的適應癥和預期用途，某些技術輔助設備（尤其是用于醫療目的的技術輔助設備）可能被歸類為(EU)2017/745下的醫療器械(MD)。Kerpape中心的工程師Willy Allègre解釋說：“如果個性化技術輔助設備是為特定用戶處方設計的，則可以歸類為定制醫療器械，通常屬于I類。它必須符合法規要求（安全性、性能），但與標準醫療器械不同，它不需要CE標志。”

為什么要在康復領域使用3D打??？

3D打印在該領域的融合提供了充滿希望的新前景。事實上，它在康復中占據著重要的地位，旨在通過促進日常活動來提高殘疾人或失去獨立性的人的自主性。這項技術使職業治療師能夠創建定制設備，不僅可以恢復某些身體功能，還可以使日常和專業活動更加容易進行。

因此，3D打印的主要優勢之一在于設備的定制化，超越了標準化產品的優勢。利用這項技術，可以制造出完美適應每個人體形的矯形器、假肢和技術輔助器具，從而提高他們的舒適度、效率和外觀。Willy Allègre強調：“雖然傳統的輔助器具制造方法已經允許對解決方案進行一些調整，但這項技術更進一步，憑借高效的材料管理和物體的可復制性，將輕便性、人體工程學和成本優化融為一體。它還開辟了美學定制的途徑，允許患者選擇獨特的顏色、雕刻或圖案，從而賦予他們的輔助器具獨特的身份?！边@一進步也促進了創新，使得能夠創造出適合罕見和復雜病理的解決方案。

照片來源：Vytruve

使用了哪些技術和材料？

最常用的3D打印工藝是熔融沉積成型（FDM）。事實上，它由于速度快、成本低以及打印后可以修改部件以提高舒適度而特別具有優勢。此外，這種方法幾乎不需要后期處理，并且可以輕松改變顏色和材料。Willy Allègre強調說：“很容易找到放置FDM 3D打印機的空間，這與樹脂不同，樹脂在使用時需要采取更多預防措施，尤其是在與患者接觸時。

還可根據需要使用其他3D打印技術。選擇性激光燒結(SLS)可生產堅固、靈活的零件，非常適合定制假肢和需要高強度的設備。Vytruve傳播經理Pierre Yves-Fejean解釋道：“對于最終的假體，我們采用組合方法：選擇性激光燒結(SLS)制造接受腔，并集成碳纖維部件。這種組合確保了假體輕巧耐用，并優化了患者的舒適度和活動能力?！弊詈?，另一項技術——立體光刻(SLA)——因其能夠生產高精度且表面光滑的部件而脫穎而出，這對于需要精細調節和良好舒適度的裝置至關重要。

3D打印所用的材料因中心和具體患者的要求而異。材料的選擇取決于所需的特性，例如剛度、強度或柔韌性。PLA是制造技術輔助設備最常用的材料。它因易于印刷、剛性好和顏色選擇豐富而受到贊賞，這使得設備能夠適應用戶的喜好。然而，它可能不太耐沖擊和耐熱，這限制了它在某些應用中的使用。對于需要更高堅固性和耐用性的技術輔助設備，通常首選PETG。它比PLA更堅固，具有更好的抵抗機械應力和溫度變化的能力，同時保持了良好的易打印性。它特別用于承受反復壓力或需要更長壽命的物體。最后，當尋找柔軟且有彈性的材料時，TPU是一個不錯的選擇。

Vytruve 3D打印機（照片來源：Vytruve）

3D打印對康復的影響

如今，患者參與自身護理越來越受到重視。他們參與康復過程可以產生相當大的治療效果。為了鼓勵這種參與，職業治療師借助3D打印設計了適合的物體。這項技術為患者提供了創建個性化技術輔助的可能性，使他們能夠在康復過程中發揮更積極的作用。3D打印在康復中的應用取決于結構及其具體需求。據威利·阿萊格雷介紹，REHAB-LAB旨在通過創造個性化的技術輔助工具（稱為ATP）來滿足患者的需求。他解釋說：“每個ATP都由一名患者、一名職業治療師和一名技術顧問共同進行，在這個過程中，患者是參與者，并接受CAD軟件的培訓來設計他們的ATP?！彼€補充道：“假肢矯形科使用3D打印技術打印面部模型，以創建個性化的面部矯正器，用于治療嚴重燒傷患者。”

根據Handicat分類，對不同的技術輔助設備進行了分類，其中近一半（47%）涉及日常用品，例如餐具改裝件、方便飲水或個人衛生的設備。其余53%滿足更廣泛的需求：移動性，可調整電動輪椅；休閑，配備可適配視頻游戲控制器或進行乒乓球或射箭等運動的設備；最后是通信，使用手機或平板電腦支架等工具以及為使用語音合成器的人提供的專用設備。威利·阿萊格爾舉的一個例子是羅曼，一個右手四根手指被截掉的年輕人。他想重新找回玩電腦的樂趣。因此，他的游戲鼠標進行了改裝，方便用拇指左右點擊，這樣他就能輕松操作電腦了。?

羅曼的新鼠標經過改裝，因此他可以繼續在電腦上玩游戲。（照片來源：Willy Allègre）

這項技術還可以快速、準確地設計技術輔助設備，同時考慮到每個人的具體需求。借助高精度3D掃描儀，現在可以實現更精細、更個性化的調整，從而保證最佳舒適度。Vytruve等公司很好地詮釋了這種演變，提供集成先進數字技術的解決方案。他們的方法可以快速可靠地生產定制插座，從而優化假肢制造過程。這些設備不僅為患者提供了更大的舒適度，使他們的日常生活更加輕松，而且還允許一些患者恢復高水平的體育活動，例如舉重或騎自行車。

照片來源：Vytruve

個性化技術輔助：3D打印，一項金融資產

3D打印代表著一項重要的經濟資產。Willy Allègre表示，所用材料的成本一般在每公斤18歐元至30歐元之間，這使得生產技術輔助設備的價格明顯低于傳統解決方案。事實上，個性化的3D打印技術輔助設備的成本比傳統制造的技術輔助設備低30%至80%。例如，商店中售價約為20歐元的通用杯架，通過3D打印只需4歐元，而且仍然可以完美地適應用戶的需求。對于患者來說，機構提供的技術援助費用在20歐元到200歐元之間。醫療保健和康復機構對這些程序進行財務評估，以部分覆蓋這項活動，從而避免REHAB-LAB支持的用戶產生任何剩余費用。因此，3D技術在成本方面為醫生和患者都帶來了顯著的好處。然而，對于某些3D打印設備的報銷仍然存在一些灰色地帶，但爭論仍在繼續。醫療領域增材制造面臨的挑戰和問題并不新鮮，而且仍然很多——然而，討論正在取得進展。

至于該技術在該領域的未來，Pierre Yves-Fejean強調，3D打印將成為臨床過程的關鍵要素，完全集成、直觀且所有從業者都可以使用。他表示：“盡管這項技術已經足夠成熟，能夠產生切實的影響，但其潛力仍在不斷拓展。我們才剛剛開始看到它在改變患者護理、縮短生產時間以及使臨床醫生能夠更多地關注人際互動而非手動操作方面的影響。因此，目前的限制只是暫時的，而且正在不斷被突破?！?/span>

編譯整理：3dnatives