3D打印技术在假肢矫形器领域的应用|杭州尊龙凯时3D打印

假肢矫正器的古板制造要领是一个耗时且劳动密集的历程，并保存严重的质料浪费问题，而这些问题随身正在进行，研究人员尚未已进行进行理论和实践实验，但 3D打印技术在假肢矫正形器领域的应用仍保存挑战，缺乏一个集成3D打印技术与操作历程的系统框架和如何基于该技术设计出同时满足功效性和舒适性需求的产品。

中国工程院院刊《工程》刊发《 3D打印技术在假肢矫正器领域的应用》，回首了3D打印技术在制造假肢矫正器方面的应用现状，切实执行盘算剖析的产品优化设计要领和生物力学评估已完成的讨论。文章还设计了一个系统框架，融合了从目标肢体的医学影像扫描到高适应性能产品的全历程，该历程还包括了有限元要领进行产品优化设计和生物力学评估的本文指出，一个完善的系统框架能够高效地制造出满足生物力学性能需求的产品，增进3D打印技术在假肢矫正器领域中的应用。

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满足生物力学性能需求

一，引言

假肢和矫正器是常见的替代代偿或赔偿机体障碍人士功效需求的辅助设备。假肢用于取代缺失的下肢或上肢的部分功效。假肢接受腔是容纳肢体患者残肢的腔状部件，用矫形器是装配于四肢或躯干的体外器具，可以预防或矫正正人体肌肉骨骼系统畸形并赔偿其功效。凭据机体影响部位，矫形器主要分为上肢矫形器和脊柱矫形器和下肢矫形器三大类。其命名方法与所涉及的枢纽相关，如腕手矫形器，腰椎矫正器，足矫正形器等。

相关于假肢和矫形器的商业即售产品，个性化定制产品的本钱更高。可是个性化定制的假肢和矫形器能够综合考虑个性化特征，在功效和舒适性上更适合患者需求，这古板的矫正器和假肢接受腔的制造要领为石膏浇铸法，该历程从时间和操作性方面都要求患者高度加入和配合。

3D打印（AM）俗称3D打印，是一种使用3D数据创立工具的技术。与古板的减材制造技术相反，它通常利用数字控制技术对证料进行逐层层叠，以增材的方法实现工具创立。与古板制造业指标，AM大大减少了质料浪费，缩短了制造周期，并省去了大大都基于技术的手动操作。

尽管AM技术有许多优势和潜在的提升时机，但该技术在假肢和矫形器制造工业中仍未获得广泛接纳，并且未来生长状况保存很大不确定性。造成以上情况的几个主要因素为：首先，目前研究对AM产品的功效效果的科学评估；其次，缺乏定量和定性指标将与古板的标准制造要领进行比较；再次，缺乏一个系统性框架以及特定功效软件，实现从设计到制造再到功效评估的集成和融合；最后，关于个性化定制产品的设计制造的相关规则尚未健全。

要推广AM技术在假肢矫形器偏向上的临床应用，就需要解决以上主要问题，必须要建立一个完善的系统框架，以实现从收集患者信息到最终产品制造以及功效评估的整个历程的高效有序执行。本文旨在探究AM技术在假肢矫形器制造工业中的应用进展及所保存问题，剖析盘算剖析要领在产品优化设计中的潜能，并设计一个适用于AM技术历程的系统框架。

二、古板制造与3D打印

在古板制造技术历程中，假肢矫形师凭据医生的诊断报告以及患者对产品的需求，对患者进行相关人体参数的丈量。随后通过将石膏绷带纠葛在相关肢体上获得铸模。将石膏倒入以上获取的阴模中制成阳模，然后将热塑性塑料片材（通常是聚丙烯或聚乙烯）加热并真空成型至石膏阳模上获取假肢矫形器的初型，将其冷却后再修剪出相应的形状。凭据人体的负荷敏感区和承重区，假肢矫形师可能会对石膏模具进行减磨或者质料添加，以使热塑质料的取型更切合生物力学准则。添加配件和绑带等附件之后产品得以完成，但通常需要患者回诊去测试产品的适配性。大都情况下，假肢矫形师需要对产品进行进一步修整才华抵达预期的舒适和功效需求。整个历程需要消耗大宗的制造质料，并且假肢矫形师以及患者需要投入大宗时间和精力，并且产品的质量高度依赖假肢矫形师的技术和经验，因此，古板制造技术基本没有可能实现产品的重复性生产。

AM技术在节省质料、时间和人力方面有巨大优势。该技术很是适合制造结构庞大的产品，通过定制还能制造适应个人特征和满足个体需求的产品。因此AM技术为实现自主设计、制止质料过剩和浪费以及提高本钱效益提供了一条全新途径。该技术在精确复制现有产品，以及通过减轻产品重量来提高产品性能方面有很大的应用价值。别的，AM中的功效集成也减少了对装配程序的需求。因此AM被称为革命性技术，一些耗时耗力的古板制造工艺将被取代，个性化定制的制造需求将得以大幅满足。

AM的上述优势依赖于特定技术。有限元剖析技术在AM历程中可以对产品的机械性能和功效进行预测并优化。通过其中的拓扑要领可以对证料进行优化分派并坚持原有的设计刚度，这在古板制造中是不可能实现的。相比简单质料产品，多质料产品在产品刚度、功效性及情况适应性方面都有更好的体现，但古板的或简单质料的AM技术难以实现多质料产品制造，多质料技术使得AM可以轻松完成多质料产品的生产。多质料打印技术的主要限制在于差别质料之间的热膨胀/ 收缩性能，以及散热性能的差别会对证料结合强度爆发影响。

AM的工艺技术包括立体光刻或光固化立体成型（stereolithography, SL）、熔融沉积成型（fused deposition modelling, FDM）、选择性激光烧结（selective laser sintering, SLS）、分层实体制造、激光近净成型、快速冻结原型机以及多种质料激光辅助的致密化技术。

SL、FDM和SLS是三个最主要的成型技术，其中SL的历史最悠久，于20世纪80年代开始应用在快速成型制造领域，是迄今为止最流行和广泛使用的技术之一。该技术的最小成型特征尺寸规模为10~100 μm，约莫是 FDM的1/10。它的事情原理是使用高功率激光扫描光敏液体质料使其爆发聚合反应，逐层固化获得三维零件模型。FDM也是最重要的商业AM技术之一，其事情原理是加热头把热熔质料加热至熔融临界半流体状态，在盘算机控制下喷头将热熔半流体质料挤压出来并凝固形成单层，最后逐层沉积以创立轮廓形状。FDM 中最常用的两种质料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和聚乳酸。该技术的优势在于加工周期短、尺寸精度高、可使用质料多、处理简单、本钱低且易于与其他盘算机辅助设计（CAD）软件集成。SLS利用粉末质料在激光照射下烧结的原理，由盘算机控制光源，将连续的粉末质料逐层熔合烧结、聚集成型以创立实体零件。它是仅次于SL和FDM的第三大商用的AM要领。SLS适用于多种高强度、高耐用性和功效性的质料，如聚酰胺 12（俗称尼龙12），其市场份额凌驾90%。表1是以上三种AM技术的比照情况。

表1 SL、FDM和SLS三种AM技术的特征比照

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三、AM 技术在矫形器偏向上的应用

在19世纪60年代初期，科研领域对假肢接受腔的盘算机辅助设计开始进行研究，并提出利用AM技术进行假肢矫形器制造。随着质料的不绝开发和相关本钱的降低，AM技术的可行性在近些年的研究中获得了更广泛的验证。有研究概述了利用人体扫描技术、CAD和AM等技术制造假肢矫形器的最新要领。例如，利用SLS和FDM技术制造足踝矫形器，首先需要对足踝进行扫描以获取外形，然后在打印之前对矫形器的生物力学性能进行盘算剖析。到目前为止，利用AM技术制造的矫形器的使用效果还缺少临床反响，然而，实验研究和调盘问卷已经提供了一些效果评估。

利用AM技术个性化定制多种足部矫形器，同时，通过步态剖析和主观视察对这些产品的贴合性和舒适性进行评估，并与古板制造要领所制造的产品进行比照。利用SLS技术制造适合于跑步者的贴合型功效鞋垫，然后对这种鞋垫的舒适性和生物力学参数与商业在售产品进行了为期三个月的测试比照。结果标明，利用AM技术制造的产品在舒适性和预防运动损伤方面均有更好的效果。有研究应用盘算机仿真技术和破坏性测试对由AM技术和古板要领制造的被动动力患者的矫形器进行了比照剖析，以包管SLS矫形器的可靠性。随后进行步态剖析，结果标明利用AM技术制造的矫形器的性能与古板产品无明显差别。在一项对足弓支撑垫产品的比照测试中，受试者划分衣着有3D打印支撑垫、古板制造的足弓支撑垫和无支撑垫的跑鞋运动，结果标明，相比无支撑垫状态，3D打印支撑垫能够增加足弓高度指数，但支撑高度低于古板矫形器。

由AM技术制造的足踝矫形器已经商业化，并在临床上用于治疗马蹄内翻足、类风湿性枢纽炎，以及用于缓解跖骨下的峰值压力。有研究剖析了用SLS要领制造的划分由尼龙12、玻璃纤维增强尼龙12和尼龙11质料制成的被动动力型足踝矫形器，测试了其能量耗散特性，并与市售的碳纤维足踝矫形器进行了比较�；底枘岷推苹敌圆馐越峁昝�，由尼龙11制成的矫形器的能量耗散最少，并且是唯一具有足够刚度的质料。其次是尼龙12和玻璃纤维增强尼龙12。对由SLS要领制成的适用于类风湿性枢纽炎患者的矫形器的评估显示，在走路状态下，该矫形器与古板矫形器无功效差别，并且在患者的舒适度和适配度方面，这两种矫形器也没有差别。使用AM技术设计和制造具有可调理元件的、用以减轻足底压力的足部矫形器，以及具有可调理刚度的足踝矫形器，并由健康加入者进行衣着测试。结果标明，由AM技术制成的两种矫形器都能够满足功效要求。此研究标明了AM技术在新型个性化矫形设备制造中的可用性。对接纳SLS技术制造的足踝矫形器和临床中广泛使用的热塑性聚丙烯矫形器进行比照研究，通过测试8名单侧足下垂的受试者的时空步态参数和踝枢纽运动学参数发明，两种类型的矫形器相比光脚都能改善步态性能，并且两种矫形器之间没有显著差别。这些研究证实了AM要领在足踝矫形器定制中的可行性以及极大的临床潜力。

四、AM 技术在假肢偏向上的应用

假肢接受腔用于连接身体与假肢，起着蒙受并通报载荷以及控制假肢运动的作用。这就要求设计的假肢能够控制运动历程中的稳定性，又不损害残肢的组织，同时满足功效性和舒适性要求。假肢接受腔不可是简单的残肢的形状复制。残肢周围某些区域的软组织不适合蒙受高载荷。在步行或其他运动中，载荷漫衍不当可能会造成软组织不适或皮肤损伤。所以临床上要凭据差别区域的负载能力对接受腔形状进行合理设计和修改，确保假肢与残肢之间的载荷能有效合理地通报。

古板接受腔的制造需要用到残肢的阳模，并通过对阳模的形状修改实现对接受腔外形的调解。形状修改的历程是一种主观的重复试验历程，而该历程主要依赖设计者的经验。因此接受腔的设计质量在制成后才华评估。在适配历程中大多还需要做进一步的修整，直到适配乐成。在古板的制造要领中，很难在产品制造之前进行性能评估。

在利用AM技术制造接受腔的早期阶段，由于打印本钱高于古板制造要领，且产品的强度和耐用性无法满足要求，因此直至最近几年AM才得以推广使用。在一项对小腿假肢接受腔的AM性能的研究中，研究人员使用CAD和SLS技术制造了与患者普通接受腔完全相同的打印产品。把该接受腔装配到患者使用原假肢的同一个脚上进行步态剖析，结果标明，与原假肢相比，利用AM技术制造的假肢接受腔具有更好的舒适性和步态对称性，而下肢枢纽的功效体现与原假肢相似。在另一项研究中，小腿假肢接受腔由内层和涂有树脂涂层的外层组成，使用CAD系统设计并使用FDM技术进行制造。在行走测试中，该接受腔能满足患者和假肢矫形师的基本行走宁静要求，且患者也能适应接受腔和残肢界面之间的压力。利用CAD和AM技术制造集成了柔性特征结构的小腿假肢接受腔，以降低骨状突起部位的界面峰值压力。在一位双侧小腿截肢的男患者身上进行的步态实验标明，相比古板假肢接受腔，该接受腔确实能降低患者走路历程中骨状突起部位的界面压力。这些研究证明了AM技术在假肢接受腔制造方面的可行性。

五、有限元剖析在假肢矫形器设计和评估中的应用

使用AM技术制造的产品应该无需进行进一步修改就能很好地适用于使用者。AM系统必须包括一个评估系统，以在打印之前对产品的适合性进行预测和设计优化。盘算剖析工具为此提供了一种可行性。在19世纪 80年代后期，有限元剖析被引入假肢接受腔和矫形器设计，它能够盘算人体组织以及假肢与矫形器组件上的应力漫衍、载荷通报机制，以及人体与假肢或矫形器接触界面之间的生物力学行为�；谟邢拊げ獾纳杓仆仄擞呕前懿沸阅艿囊恢钟行б�。

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图1 小腿截肢残肢和假肢接受腔的有限元模型

一项研究指出，凭据有限元的特性，有限元剖析可以用来预测利用AM技术制造的足踝矫形器在差别频率和温度载荷下的抗断裂性能。在利用AM技术制造被动动力型足踝矫形器的历程中，研究者建立了矫形器的有限元模型用于确定支撑截面尺寸。为了找出差别制造要领中的优化要领，有限元剖析被用以剖析多种足踝矫形器的性能，以此评估制造工艺、质料和质料厚度的影响作用，同时也综合考虑了制造本钱、生产时间和患者反响等因素。接纳多目标优化算法函数，以三种尺寸的足踝矫形器作为输入进行比较。因为新陈代谢率直接受足踝矫形器的弯曲刚度的影响，所以剖析接纳新陈代谢率来代表性能。接纳有限元剖析来确定质料性质、厚度和尺寸对矫形器刚度的影响。与尺寸相关的变量通过基于有限元剖析的回归函数确定。在古板石膏浇铸、SLS和FDM三种要领中，FDM被认为是最优工艺。该历程用时最少，制造本钱略高于石膏浇铸法，且产品性能与石膏浇铸法相当。为改善足踝矫形器的太过发热和出汗状况，对矫形器进行空气循环设计。有研究利用有限元剖析对经过改良设计的足踝矫形器进行性能评估。

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图2 残肢上的接触应力。（a）20%步态周期时的应力漫衍；（b）髌腱中间区域的应力峰值；（c）胫骨外侧区域的应力峰值；（d）胫骨内侧区域的应力峰值。CPRESS：接触压力。Ave. Crit. 代表对结果值相差25%以内的相邻单位进行平均。

参考文献概述了有关假肢接受腔的生物力学的研究进展，介绍了用有限元建模要领研究残肢与假肢接触界面上人体组织对外界载荷的反应，并总结虽然生物力学研究有助于人们了解假肢接受腔的适配技术，但并不会引起临床实践的明显改变。有限元剖析要领还被用来模拟假肢的衣着历程。通过建立患者残肢和接受腔的有限元模型，盘算获得残肢与接受腔接触界面上的纵向和周向压力及剪切力。建立假肢接受腔的简化模型，并评估其宁静系数。有限元要领也在大腿假肢的生物力学剖析上得以应用。为了评估大腿假肢接受腔的舒适性和适合性，研究人员建立了患者残肢和接受腔的有限元模型，对两种站立载荷条件下的界面压力进行剖析，并证明两种差别假肢接受腔之间的压力漫衍相似。研究对盘算数据与实验丈量数据进行了比照，两种数据高度相似。

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图3 残肢接触界面上的剪切应力。20%步态周期时纵向（a）和周向（b）上的剪切应力；（c）髌腱中间区域的剪切合应力；（d）胫骨外侧区域的剪切合应力；（e）胫骨内侧区域的剪切合应力。CSHEAR：摩擦切应力

在另一项研究中，有限元剖析还被用来盘算残肢与接受腔接触界面上的剪切应力、软组织中的接触压力，以及摩擦相关参数。有限元要领的一大优势在于能够盘算人体内部组织的生物力学参数。为了预测深层组织的损伤危害，有研究应用有限元要领剖析了小腿截肢患者佩戴假肢时人体内部组织的载荷状态，剖析参数包括内部组织应变、应变能密度及肌瓣上的应力等。这说明有限元要领适用于截肢患者佩戴假肢时深层组织损伤的病因剖析�；颊卟兄峭酚肴碜橹涞南嗷プ饔枚圆兄系挠α�/应变状态的影响作用也可以通过有限元要领进行剖析。剖析发明，骨骼与软组织之间的摩擦对残肢的应力应变有重要影响，这就要求在利用有限元建模剖析类似问题时，不可忽略骨骼与软组织间的相互作用。假肢接受腔的散热也是一个恒久保存的问题。利用有限元要领也可以剖析接受腔内衬层的热导率对假肢散热性能的影响。该剖析认为接受腔内衬层的热导率对残肢的皮肤温度爆发影响。除了用于假肢接受腔的设计和评估，盘算剖析要领还被用于评估碳纤维足踝假体的性能。

我们在假肢矫形器的设计方面已经开展了大宗生物力学丈量和盘算剖析的事情，具体包括扁平足足部矫形器、小腿假肢及面部烧伤康复面具等的生物力学研究。我们通过扫描小腿截肢患者的残肢来获取核磁共振影像，并据此建立了小腿截肢患者残肢的有限元模型（图?1），用以剖析走路状态下残肢与假肢接受腔接触界面上的生物力学参数。该模型允许残肢与接受腔之间的滑动，设置了衣着后的预应力，并考虑了质料惯性的影响。模型模拟了步态历程，界限和加载条件来自步态剖析。在模型加入和去除质料惯性效应的两种状态下，我们比照了接触界面上的接触压力和剪切应力。图2所示是髌腱中间和胫骨内外侧区域在20%步态周期时的界面接触应力以及整个步态周期历程中的应力峰值。图3显示的是20%的步态周期下，接受腔纵向和周向上的剪切应力漫衍以及由此爆发的髌腱中间和胫骨内外侧区域的剪切合应力。

步态支撑相的接触压力和剪切应力曲线呈双峰状。模型设置中考虑和不考虑质料惯性效应会爆发差别的盘算结果，例如，在步态支撑相和摆动相，两种设置下的剪切应力差别划分为8.4%和20.1%，所以在动态有限元剖析中应该考虑质料的惯性效应。

有限元模型的建立首先需要利用3D扫描仪和CAD 软件获得人体相关部位的数字模型，然后对数字模型进行形状调解和有限元模型化才华进行有限元剖析，最后生成可打印的3D模型。模型调解的时间消耗取决于假肢矫形师的治疗计划和技术人员的经验，模型的结构和盘算内容决定了剖析迭代的庞大性以及盘算资源和时间的消耗，所以具体时间和资源消耗因差别情况而异。针对这一历程的时间和人力本钱方面的数据尚缺乏，而迄今为止整个AM技术制造历程的时间和种种本钱消耗的数据更为欠缺。

六、AM历程的系统框架设计

尽管有限元剖析能够对假肢矫形器进行性能预测且具有很是大的时间和本钱优势，但该技术尚未被广泛应用惠临床和商业相关领域。原因之一是现在仍欠缺一个完备的系统框架，能把有限元剖析等相关先进技术整合到AM历程中。有学者开发了一款矫形器，该矫形器的 AM系统融入了数字模型的调解功效，可以对矫形器进行缩放和对线等，但未包括基于数字剖析的优化设计功效。在另一款被动动力型足踝矫形器的AM历程中，设计阶段包括了数字模型参数化和有限元剖析，能够定量地调解和预测被动动力型足踝矫形器的功效特性�；谟呕峁�，通过FDM技术打印产品，产品的弯曲刚度、尺寸精度和制造精度能够满足需求。这个历程更多地是种种技术的单独运用，而没有融合为一个系统流程。

我们设计了一个AM系统框架，如图4所示，整合了从最初构想到最终适应性产品的所有技术和历程。影像和扫描数据包能够兼容所有花样的影像形状数据，如包括详细内部结构信息的盘算机断层扫描、磁共振成像和超声数据，以及如摄影丈量、激光扫描和毫米波等点云外貌数据。这些数据都可以用来重建研究工具的数字模型�；颊呱硖逑喙夭课坏氖帜Ｐ徒⒑�，假肢矫形器的初始数字模型便可通过形状复制获得。假肢矫形师需要凭据经验和基本设计原则，对该初始数字模型进行调解和修改以获得初始设计模型。身体部位的模型和假肢矫形器的初始设计模型随后被装配在一起，然后经过相关操作建立有限元模型，用以剖析衣着和运动等历程中的生物力学性能。在数字模型建立的同时，对打印的假肢矫形器的初始设计模型进行物理丈量实验。实验将丈量接触界面上的生物力学参数，具体包括接触压力、剪切力、温度和湿度。物理丈量实验至关重要，除了获取动力学和运动学信息，该实验数据还被用作剖析盘算的界限和载荷条件。别的，通过将接触界面上的丈量数据与盘算剖析的结果进行比较来验证有限元模型。

生物力学性能需求6.png 图4 AM历程系统框架

除了实验中获取的界限和加载条件以及验证数据外，组织和质料特性也是盘算剖析的须要条件。在最初确定产品制造质料时便可确定质料特性的数据。组织特性，尤其是软组织特性的精确数据简直定是目今生物力学领域的挑战之一。

超声压痕仪能够简便快捷地丈量软组织的生物力学特性。通过盘算模拟可以获取人体内部的生物力学信息和接触界面上的接触行为，将这些信息与从实验中测得的数据进行剖析和比较，可以找出设计中保存的缺陷，如应力集中、载荷敏感区域中的太过载荷或运动规模受限等。如果有限元剖析结果显示保存不对理参数，就需要对假肢矫形器的初始设计模型进行相应优化。优化后的有限元模型将与人体模型重新装配在一起，并重复以上剖析办法，直到模拟结果抵达预期效果。如果有限元剖析结果显示局部区域应力集中，则可以先对该区域进行调解，然后再对初始设计模型重新进行网格化、装配及运动模拟。数字模型的调解周期可以很是短，因为有限元剖析能够快速响应这些修改。当盘算剖析结果中所有参数体现合理且与实验丈量结果一致时，模拟剖析结束。在不影响产品强度的前提下，对由模拟剖析获得的数字模型进行拓扑优化以重新漫衍质料来减轻产品重量。

在产品打印阶段，特别需要关注由打印层之间的弱结合强度和结构化孔隙度引起的产品的各向异性行为。对3D打印样品的微观结构与正交各向异性行为之间的关系进行有限元剖析，结果显示，差别打印偏向和微观结构会造成产品的机械性能差别。假肢矫形器的优化模型常以.STL花样生存并转换为可打印的数字模型花样。在打印模型设计中，需要选择合理的打印技术和打印偏向以确保产品的强度、时间本钱和精度要求。在大大都情况下，产品在适配历程中还需要进行多次调解才华最终抵达功效性和舒适性要求。

在使用该AM系统流程的最开始阶段，产品的优化设计历程可能会经历几个调解优化周期。利用从重复优化历程中积累的大宗数据，可以总结提取经验和规则，通过运用这些经验和规则，初始设计可以更具有合理性，并且结构或质料的修改也会越发高效，针对性也更强。设计和制造假肢矫形器的可用技术越来越多，选取制造技术的要害是在本钱较少的前提下满足产品的功效性、舒适性和美观性的需求。

系统框架的设计目的是简化生产流程、缩短产品生产周期且满足高质量的个人定制需求。尽管在制造阶段?AM技术优于古板要领，但整个AM历程还保存一些局限性。因此AM技术尚未广泛商业化，在临床上也没真正得以应用。应用AM技术还需要注意的一个问题是， AM历程中的优化设计要求假肢矫形师特别学习盘算剖析的技术，同时还需要专业软件和设备等盘算资源。建立一个成熟的AM系统框架和一个完备的设计数据库是一个恒久积累的历程，在此期间，产品的真正制造时间和种种资源本钱并不可被精确评估。因此，大大都关于AM技术应用的研究实际上并未评估整个历程的时间和本钱。使用目今AM工程软件和技术来设计和制造特定产品的本钱可能要比古板制造高得多。别的，针对AM技术制造的产品的功效评估尚且缺乏。目前产品的使用效果、可靠性和耐用性的相关数据主要来源于实验室测试，而非患者的反响。实验丈量的数据也不敷全面，无法涵盖所有方面，好比行动赔偿引发的肌肉运动。而产品使用效果和来自患者的反响信息的缺乏也限制了AM技术的应用。

七、结论

我们总结了AM技术在假肢矫形器制造领域中的应用现状及其影响因素，包括制造技术，优化设计要领，质料适用性及应用，产品功效评估以及目今挑战。器领域推广应用的挑战之一是，合并融合了从最初的设计理念到最终适应性产品所需的种种技术的系统框架。另外重要的一点是产品需要满足功效性和舒适性要求，这必须产品打印前精确的生物力学盘算剖析和优化。据此我们设计了一个AM系统框架，以期能完整融合相关技术，高效完成从扫描身体部位到产品最终设计的整个历程。包括在其中。

现有技术可以轻松地复制产品的数字模型，AM技术的知识产权�；け裙虐逯圃旆椒ㄔ椒⒗�，这就需要越发完善的知识产权相关法案。诸如知识共享许可协议，共享许可或开源硬件看法等新型知识产权形式可能会成为比较可行的要领。至少应严格执行保密步伐和慎重看待临床问题，例如，在民众获取知识如此便当的情况下，应严格�；せ颊呱硖宀课坏氖帜Ｐ突蚋鲂曰凡槐唤邮茏罡�。

AM技术在假肢矫正形器领域的推广应用还需要花费大宗的时间和资源，但其广泛的应用不但使消费者能够对现有设计进行修改，还可以凭据自己的需求进行创立或配合设计。打印本钱的降低和AM技术的成熟完备肯定会极大地改变产品设计生产模式。

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一，引言

二、古板制造与3D打印

三、AM 技术在矫形器偏向上的应用

四、AM 技术在假肢偏向上的应用

五、有限元剖析在假肢矫形器设计和评估中的应用

六、AM历程的系统框架设计

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