大学生开发出经济实用的3D打印踝足矫形器

日前，美国Gonzaga大学的一群学生使用3D打印技术开发出了一种踝足矫形器AFO），这种矫形器通常用来治疗儿童的脚和踝关节损伤。常见的踝足矫形器一般要用4周才能制造出来，而这群大学生开发的这种只短短两天即可制造完成。

据天工社了解，因为每个人的脚踝各不相同，因此踝足矫形器一般需要根据患者的具体尺寸进行定制。传统的踝足矫形器的制造过程比较复杂，通常要经过扫描、建模、真空热成型和试穿等环节，这意味着整个制造过程往往需要4个星期才能完成，而且价格昂贵，需要2000美金左右。

针对这些痛点，位于美国华盛顿州Spokane的Gonzaga大学的一群学生想看看使用3D打印技术是否可以用来加快这一过程，并且降低成本。于是，在2015年底的时候，这个团都就聚在一起，试图创建出一种简单、方便的3D打印踝足矫形器，这种矫形器需要拥有最佳的结构和几何形状，以满足患者对强度和舒适性的要求。

为此，开发人员首先用3D扫描仪来获得患者脚部和踝关节的精确测量数据。然后，他们使用CAD软件对扫描数据进行处理，创建出矫形器的3D模型。当然，这种矫形器将与患者脚和踝关节的形状非常一致。另外，开发团队还测试了几种不同的3D打印材料PLA、聚丙烯PP）、碳纤维 PLA、PETG和尼龙）。最终在3D打印服务提供商3D Platform的帮助下将其3D打印了出来。

“我们希望3D打印一个比较大的支撑达18英寸），而且我们在研究这一支撑的最佳设计时需要用各种材料来打印。”该项目的参与者之一McKenzie Horner说：“3D Platform帮助我们解决了这个问题，他们提供了一台通用的大尺寸3D打印机，使我们可以测试材料和打印AFO。于是，我们能够立即打印出全尺寸的概念验证，而且其开放平台的软件可以很容易地根据对患者腿部的3D扫描结果为3D打印做好准备。”

学生们的测试结果显示，PLA和PETG是最适合用来3D打印踝足矫形器的材料，因为这两种材料可以提供足够的强度和舒适度，同时又能够将成本维持在最低水平。而且，让学生非常高兴的是，制作这些PLA或PETG的支撑只需两天时间，远低于传统上制造这样一种装置所需的4星期。每个踝足矫形器的打印时间是16个小时左右。除了降低材料成本之外，3D打印技术也有助于减少潜在的人力成本，因为它缩短或完全消除了该装置制作过程中的几个环节。

在成功完成了这个项目之后，Gonzaga大学的学生们计划下一步继续用3D打印开发经济、高效的医疗解决方案。