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新的脊柱侧弯治疗研究使用智能3D打印背支架来固定脊柱畸形儿童的姿势

导读 脊柱畸形儿童的父母将很高兴听到3D打印技术的另一种医疗应用,这一次可能用于成功治疗脊柱侧弯。格拉斯哥大学的研究人员开发了一种3D打印的

脊柱畸形儿童的父母将很高兴听到3D打印技术的另一种医疗应用,这一次可能用于成功治疗脊柱侧弯。格拉斯哥大学的研究人员开发了一种3D打印的背托,它可以在佩戴时感知并适应不断纠正您的姿势。

一个由来自英国和美国的工程研究人员和医学专家组成的团队成功地3D打印了一种“智能”后支撑,以帮助患有脊柱侧弯的人。这种骨科疾病表现为脊柱畸形,最常见于10-15岁的儿童,如果不及时治疗,会影响他们以后的生活姿势,在某些情况下会导致手术干预。在年轻人处于成长阶段时,医学锻炼和背托可以帮助拉直脊柱并使其保持在正确的位置,而这正是研究人员集中精力的地方。

目前用于脊柱侧弯矫正的背支架相当不舒服,而且很难找到合适的配合,因此他们决定3D打印一个适合每个人特定脊柱畸形的适应性强的背支架。该研究的主要作者、格拉斯哥大学詹姆斯瓦特工程学院的ShanmugamKumar博士与德克萨斯A&M大学、马萨诸塞州总医院和麻省理工学院的贡献者一起,将轻质聚丙烯与碳纳米管结合起来,试图创造出一种更合适的支架。

分散在整个材料中的碳管形成了一个导电网络,随后可以测量其压阻,以确定支架的哪些部分比其他部分承受更大的压力。研究人员用这种新的应变传感材料3D打印的格子状结构可用于独特的定制后背支架,需要更少的试验和错误才能正确安装。然后,“智能”脊柱侧弯支具将向医生报告压力最大的位置,并允许他们在佩戴几周后进行纠正,以使其对特定患者更加舒适。根据Kumar博士的说法:

这可以帮助患者更准确地调整不同方向的支具刚度,获得更好的数据来告知支具调整的最佳时机和方式。与通过传统制造方法由被动材料制成的传统刚性支撑相比,这将使其成为潜在的重大改进。除了提供可调节的机械和功能属性外,智能复合材料的蜂窝设计使牙套重量轻。

将程序称为4D打印可能有点牵强,这是一个不断发展的医学领域,因为由此产生的后支撑结构是敏感且适应性强的后处理,但在打印机生产出来后没有所需的变形能力。研究团队现在正试图确定他们新的3D打印医疗结构的最佳用途,并积极进行临床试验,以测试智能背支架在现实场景中的性能。

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