近年來，3D打印技術(shù)在康復(fù)輔具領(lǐng)域的應(yīng)用范圍持續(xù)擴(kuò)大，涵蓋矯形器、假肢、個(gè)人移動(dòng)輔助器具、溝通與信息輔助器具及個(gè)人醫(yī)療輔助器具等多個(gè)細(xì)分品類。

    3D打印在輔具制作中的應(yīng)用場景

    3D打印技術(shù)以個(gè)性化定制為核心優(yōu)勢，所提供的康復(fù)輔具產(chǎn)品基本實(shí)現(xiàn)定制化生產(chǎn)，顯著降低了傳統(tǒng)定制工藝的高成本。

    當(dāng)前，該技術(shù)主要應(yīng)用于兩大類場景：其一為非植入性醫(yī)療器械，包括醫(yī)療模型、假肢、助聽器、診療器械、輔助器具及手術(shù)導(dǎo)板等；其二為個(gè)性化永久性人體植入物，采用鈦合金、生物陶瓷等醫(yī)療級材料，打印牙齒、骨骼、關(guān)節(jié)等人體替代部件。

    具體實(shí)踐過程中，3D打印輔具的制作存在兩種主流方式：

    方式一：通過3D掃描設(shè)備采集人體特定部位數(shù)據(jù)，經(jīng)專業(yè)人員處理生成三維模型，再由數(shù)控人員編制加工程序，輸入數(shù)控設(shè)備后加工出與模型完全一致的產(chǎn)品，最終進(jìn)行修整處理。

    方式二：利用磁共振（MRI）與CT掃描技術(shù)獲取完整骨骼數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建殘疾人骨骼的3D圖像，通過3D打印設(shè)備生成與患者骨骼一致的實(shí)體模型?；谀Ｐ蜌埲鼻闆r設(shè)計(jì)假體，完成模擬安裝與修整后，再使用適配材料打印最終植入假體。

    典型應(yīng)用案例分析

    波蘭定制化手指矯形器

    某波蘭生物工程研究生團(tuán)隊(duì)為四肢麻痹患者設(shè)計(jì)了一款輕量化定制手指矯形器，以輔助手指抓取功能。設(shè)計(jì)流程如下：

    制作患者手部石膏模型并進(jìn)行三維掃描；

    在三維建模階段重點(diǎn)解決矯形器與手部的貼合問題，嘗試多種機(jī)械方案。矯形器外殼需緊密貼合手腕，手指部分通過小型部件模擬關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，并集成杠桿控制裝置；

    采用雙噴頭FDM3D打印機(jī)與ABS絲材，打印70余個(gè)不同部件，裝配后通過魔術(shù)貼固定矯形器。

    日本假肢制造革新

    傳統(tǒng)假肢制造需龐大流程與設(shè)備成本，且依賴技師個(gè)人技術(shù)，單條假肢成本30萬~100萬日元，交貨周期通常2~3周。通過3D打印技術(shù)，設(shè)計(jì)師可快速獲取患者肢體掃描數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)中匹配設(shè)計(jì)假肢模型，確保與患者身體協(xié)調(diào)性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)外殼設(shè)計(jì)的自由度與結(jié)構(gòu)輕量化。

    脊柱側(cè)彎矯形器優(yōu)化

    在青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎患者中，僅10%需手術(shù)治療，90%可通過保守治療（如矯形支具）管理。但傳統(tǒng)支具存在透氣性差、與身體貼合度不足、器械厚重、外觀不美觀等問題，導(dǎo)致患者佩戴依從性低，影響療效。目前，國內(nèi)外醫(yī)療機(jī)構(gòu)與康復(fù)輔具企業(yè)已開始采用3D打印技術(shù)，生產(chǎn)更輕量化、美觀且貼合患者身體的定制化脊柱側(cè)彎矯形器。

    3D打印輔具制作的優(yōu)勢對比傳統(tǒng)工藝

    相較于傳統(tǒng)制造，3D打印技術(shù)省去了模具制造的時(shí)間與成本，顯著提升研發(fā)效率，同時(shí)降低試錯(cuò)成本。該技術(shù)基于計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)，通過增材制造方式生產(chǎn)各類形狀的輔具，不僅提高材料利用率，還能在更短時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的制作。

    傳統(tǒng)康復(fù)輔具制造流程復(fù)雜：企業(yè)需根據(jù)患者大體情況分類設(shè)計(jì)不同型號產(chǎn)品，模具廠依據(jù)圖紙開發(fā)高成本模具。為控制成本，廠家通常設(shè)定基礎(chǔ)型號，并配套開發(fā)工裝夾具，最終進(jìn)行大批量注塑生產(chǎn)。此模式導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸有限、型號單一，難以精準(zhǔn)匹配患者身體結(jié)構(gòu)，且整體流程生產(chǎn)量大、周期長、規(guī)格少。

    而3D打印技術(shù)的流程更為簡潔：首先獲取患者骨骼、皮膚或體型數(shù)據(jù)并進(jìn)行三維重建，設(shè)計(jì)完成后直接導(dǎo)入打印設(shè)備（配備適配材料），打印后經(jīng)簡單處理即可獲得定制化輔具。整個(gè)過程具備精準(zhǔn)化、個(gè)性化特點(diǎn)，顯著縮短時(shí)間成本，并提升產(chǎn)品與患者身體的匹配度。