3D打印在康復(fù)服務(wù)(wù)中的應(yīng)用
魔猴君 知識堂 26天前
在醫(yī)療領(lǐng)(lǐng)域,康復(fù)在許多受到事故、傷害或慢性疾病影響的患者的康復(fù)過(guò)程中發(fā)(fā)揮著(zhù)重要作用?;謴?fù)行動(dòng)能力、重新獲得獨立性或彌補殘疾需要針對每種情況采取適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。然而,傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備通常是標(biāo)準(zhǔn)化的,并不總是能完全滿(mǎn)足個(gè)人需求,從而限制了其有效性和使用舒適度。
3D打印通過(guò)創(chuàng )(chuàng)建完全個(gè)性化的技術(shù)(shù)輔助工具為這些挑戰(zhàn)提供了答案。由于這種靈活且易于使用的技術(shù)(shù),設(shè)計定制的設(shè)備以促進(jìn)(jìn)康復(fù)鍛煉成為可能。通過(guò)提供更合適、更具可擴(kuò)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(hù)理。但具體來(lái)說(shuō),這項技術(shù)(shù)如何改變患者和醫(yī)療保健專(zhuān)業(yè)(yè)人員的日常生活?使用了哪些應(yīng)用程序和技術(shù)(shù)?它在功能康復(fù)領(lǐng)(lǐng)域有哪些真正的益處?為了更好地理解這些問(wèn)題,我們收集了Kerpape中心工程師Willy Allègre和Vytruve通訊經(jīng)(jīng)理Pierre-Yves Fejean的證詞。
患者積極參與技術(shù)(shù)援助的發(fā)(fā)展。(照片來(lái)源:Willy Allègre)
在探討3D打印在康復(fù)領(lǐng)(lǐng)域的作用之前,有必要回顧一下該術(shù)(shù)語(yǔ)的含義以及通常為患者提供的支持方法??祻?fù)包括旨在恢復(fù)或改善受傷、手術(shù)(shù)、疾病或殘疾后人的身體、功能或認(rèn)知能力的所有護(hù)理和鍛煉。它采用多種互補學(xué)(xué)科,例如物理療法、職業(yè)(yè)療法和語(yǔ)言療法。傳統(tǒng)方法包括有針對性的鍛煉:增強肌肉、提高柔韌性、協(xié)(xié)調(diào)性,甚至重新學(xué)(xué)習(xí)日常動(dòng)作。
作為康復(fù)的一部分,患者可以借助不同的設(shè)備獲得支持,這些設(shè)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(qū)分兩個(gè)經(jīng)(jīng)常聯(lián)(lián)系但并不完全相同的概念:技術(shù)(shù)輔助和醫(yī)療設(shè)備。技術(shù)(shù)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(yī)療目的。例如,這可以是一根拐杖或適合進(jìn)(jìn)食的餐具。醫(yī)療器械則受具體法規(guī)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(guān)(guān)節(jié)或運動(dòng)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(jù)制造商的適應(yīng)癥和預(yù)期用途,某些技術(shù)(shù)輔助設(shè)備(尤其是用于醫(yī)療目的的技術(shù)(shù)輔助設(shè)備)可能被歸類(lèi)為(EU)2017/745下的醫(yī)療器械(MD)。Kerpape中心的工程師Willy Allègre解釋說(shuō):“如果個(gè)性化技術(shù)(shù)輔助設(shè)備是為特定用戶(hù)處方設(shè)計的,則可以歸類(lèi)為定制醫(yī)療器械,通常屬于I類(lèi)。它必須符合法規(guī)要求(安全性、性能),但與標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療器械不同,它不需要CE標(biāo)志?!?/span>
為什么要在康復(fù)領(lǐng)(lǐng)域使用3D打?。?/span>
3D打印在該領(lǐng)(lǐng)域的融合提供了充滿(mǎn)希望的新前景。事實(shí)上,它在康復(fù)中占據(jù)著(zhù)重要的地位,旨在通過(guò)促進(jìn)(jìn)日?;顒?dòng)伋堘高殘疾人或失去獨立芯壞日f(shuō)淖災饜?。這項技術(shù)(shù)使職業(yè)(yè)治療師能夠創(chuàng )(chuàng)建定制設(shè)備,不僅可以恢復(fù)某些身體功能,還可以使日常和專(zhuān)業(yè)(yè)活動(dòng)更加容易進(jìn)(jìn)行。
因此,3D打印的主要優(yōu)(yōu)勢之一在于設(shè)備的定制化,超越了標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)(chǎn)品的優(yōu)(yōu)勢。利用這項技術(shù)(shù),可以制造出完美適應(yīng)每個(gè)人體形的矯形器、假肢和技術(shù)(shù)輔助器具,從而提高他們的舒適度、效率和外觀(guān)。Willy Allègre強調(diào):“雖然傳統(tǒng)的輔助器具制造方法已經(jīng)(jīng)允許對解決方案進(jìn)(jìn)行一些調(diào)整,但這項技術(shù)(shù)更進(jìn)(jìn)一步,憑借高效的材料管理和物體的可復(fù)制性,將輕便性、人體工程學(xué)(xué)和成本優(yōu)(yōu)化融為一體。它還開(kāi)辟了美學(xué)(xué)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?!邊@一進(jìn)(jìn)步也促進(jìn)(jìn)了創(chuàng )(chuàng)新,使得能夠創(chuàng )(chuàng)造出適合罕見(jiàn)和復(fù)雜病理的解決方案。
照片來(lái)源:Vytruve
使用了哪些技術(shù)(shù)和材料?
最常用的3D打印工藝是熔融沉積成型(FDM)。事實(shí)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(yōu)(yōu)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(diào)說(shuō):“很容易找到放置FDM 3D打印機(jī)的空間,這與樹(shù)脂不同,樹(shù)脂在使用時(shí)需要采取更多預(yù)防措施,尤其是在與患者接觸時(shí)。
還可根據(jù)需要使用其他3D打印技術(shù)(shù)。選擇性激光燒結(jié)(SLS)可生產(chǎn)(chǎn)堅固、靈活的零件,非常適合定制假肢和需要高強度的設(shè)備。Vytruve傳播經(jīng)(jīng)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(jié)(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(yōu)(yōu)化了患者的舒適度和活動(dòng)能力?!弊詈?,另一項技術(shù)(shù)——立體光刻(SLA)——因其能夠生產(chǎn)(chǎn)高精度且表面光滑的部件而脫穎而出,這對于需要精細(xì)調(diào)節(jié)和良好舒適度的裝置至關(guān)(guān)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(shù)(shù)輔助設(shè)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(shè)備能夠適應(yīng)用戶(hù)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(yīng)用中的使用。對于需要更高堅固性和耐用性的技術(shù)(shù)輔助設(shè)備,通常首選PETG。它比PLA更堅固,具有更好的抵抗機(jī)械應(yīng)力和溫度變化的能力,同時(shí)保持了良好的易打印性。它特別用于承受反復(fù)壓力或需要更長(cháng)壽命的物體。最后,當(dāng)尋找柔軟且有彈性的材料時(shí),TPU是一個(gè)不錯的選擇。
Vytruve 3D打印機(jī)(照片來(lái)源:Vytruve)
3D打印對康復(fù)的影響
如今,患者參與自身護(hù)理越來(lái)越受到重視。他們參與康復(fù)過(guò)程可以產(chǎn)(chǎn)生相當(dāng)大的治療效果。為了鼓勵這種參與,職業(yè)(yè)治療師借助3D打印設(shè)計了適合的物體。這項技術(shù)(shù)為患者提供了創(chuàng )(chuàng)建個(gè)性化技術(shù)(shù)輔助的可能性,使他們能夠在康復(fù)過(guò)程中發(fā)(fā)揮更積極的作用。3D打印在康復(fù)中的應(yīng)用取決于結(jié)構(gòu)及其具體需求。據(jù)威利·阿萊格雷介紹,REHAB-LAB旨在通過(guò)創(chuàng )(chuàng)造個(gè)性化的技術(shù)(shù)輔助工具(稱(chēng)為ATP)來(lái)滿(mǎn)足患者的需求。他解釋說(shuō):“每個(gè)ATP都由一名患者、一名職業(yè)(yè)治療師和一名技術(shù)(shù)顧問(wèn)共同進(jìn)(jìn)行,在這個(gè)過(guò)程中,患者是參與者,并接受CAD軟件的培訓(xùn)來(lái)設(shè)計他們的ATP?!彼€補充道:“假肢矯形科使用3D打印技術(shù)(shù)打印面部模型,以創(chuàng )(chuàng)建個(gè)性化的面部矯正器,用于治療嚴(yán)重?zé)齻頰??!?/span>
根據(jù)Handicat分類(lèi),對不同的技術(shù)(shù)輔助設(shè)備進(jìn)(jìn)行了分類(lèi),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(gè)人衛(wèi)生的設(shè)備。其余53%滿(mǎn)足更廣泛的需求:移動(dòng)性,可調(diào)整電動(dòng)輪椅;休閑,配備可適配視頻游戲控制器或進(jìn)(jìn)行乒乓球或射箭等運動(dòng)的設(shè)備;最后是通信,使用手機(jī)或平板電腦支架等工具以及為使用語(yǔ)音合成器的人提供的專(zhuān)用設(shè)備。威利·阿萊格爾舉的一個(gè)例子是羅曼,一個(gè)右手四根手指被截掉的年輕人。他想重新找回玩電腦的樂(lè )趣。因此,他的游戲鼠標(biāo)進(jìn)(jìn)行了改裝,方便用拇指左右點(diǎn)擊,這樣他就能輕松操作電腦了。?
羅曼的新鼠標(biāo)經(jīng)(jīng)過(guò)改裝,因此他可以繼續(xù)在電腦上玩游戲。(照片來(lái)源:Willy Allègre)
這項技術(shù)(shù)還可以快速、準(zhǔn)確地設(shè)計技術(shù)(shù)輔助設(shè)備,同時(shí)考慮到每個(gè)人的具體需求。借助高精度3D掃描儀,現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)、更個(gè)性化的調(diào)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(jìn)(jìn)數(shù)字技術(shù)(shù)的解決方案。他們的方法可以快速可靠地生產(chǎn)(chǎn)定制插座,從而優(yōu)(yōu)化假肢制造過(guò)程。這些設(shè)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(fù)高水平的體育活動(dòng),例如舉重或騎自行車(chē)。
照片來(lái)源:Vytruve
個(gè)性化技術(shù)(shù)輔助:3D打印,一項金融資產(chǎn)(chǎn)
3D打印代表著(zhù)一項重要的經(jīng)(jīng)濟(jì)資產(chǎn)(chǎn)。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(chǎn)(chǎn)技術(shù)(shù)輔助設(shè)備的價(jià)格明顯低于傳統(tǒng)解決方案。事實(shí)上,個(gè)性化的3D打印技術(shù)(shù)輔助設(shè)備的成本比傳統(tǒng)制造的技術(shù)(shù)輔助設(shè)備低30%至80%。例如,商店中售價(jià)約為20歐元的通用杯架,通過(guò)3D打印只需4歐元,而且仍然可以完美地適應(yīng)用戶(hù)的需求。對于患者來(lái)說(shuō),機(jī)構(gòu)提供的技術(shù)(shù)援助費用在20歐元到200歐元之間。醫(yī)療保健和康復(fù)機(jī)構(gòu)對這些程序進(jìn)(jìn)行財務(wù)(wù)評估,以部分覆蓋這項活動(dòng),從而避免REHAB-LAB支持的用戶(hù)產(chǎn)(chǎn)生任何剩余費用。因此,3D技術(shù)(shù)在成本方面為醫(yī)生和患者都帶來(lái)了顯著(zhù)的好處。然而,對于某些3D打印設(shè)備的報銷(xiāo)仍然存在一些灰色地帶,但爭論仍在繼續(xù)。醫(yī)療領(lǐng)(lǐng)域增材制造面臨的挑戰(zhàn)和問(wèn)題并不新鮮,而且仍然很多——然而,討論正在取得進(jìn)(jìn)展。
至于該技術(shù)(shù)在該領(lǐng)(lǐng)域的未來(lái),Pierre Yves-Fejean強調(diào),3D打印將成為臨床過(guò)程的關(guān)(guān)鍵要素,完全集成、直觀(guān)且所有從業(yè)(yè)者都可以使用。他表示:“盡管這項技術(shù)(shù)已經(jīng)(jīng)足夠成熟,能夠產(chǎn)(chǎn)生切實(shí)的影響,但其潛力仍在不斷拓展。我們才剛剛開(kāi)始看到它在改變患者護(hù)理、縮短生產(chǎn)(chǎn)時(shí)間以及使臨床醫(yī)生能夠更多地關(guān)(guān)注人際互動(dòng)而非手動(dòng)操作方面的影響。因此,目前的限制只是暫時(shí)的,而且正在不斷被突破?!?/span>
編譯整理:3dnatives