SOSORT2018论文分享之:传统材料制作的支具和3D打印支具的对比及穿戴舒适性的影响
目前为止制作支具的材料使用最广泛的是PE(聚乙烯)材料,但随着技术的发展新的材料、方法出现。
目的:测试和对比PE(聚乙烯)和PC(聚碳酸酯)材料的支具特性,以及这两种材料的支具在穿戴舒适性和患者依从性上产生的结果。
方法:5名患者使用PE材料支具和5名患者使用3D打印的PC材料支具,穿戴1小时后检测表面的湿度和温度。所有患者之前至少穿戴过一个色奴型的PE材料支具并且有坚持穿戴的良好记录。温度的测量使用红外线测温仪,保持标准的测量距离。湿度的测量使用工业手持式的设备。测量点是在腰部和胸部的矫形接触区域。
图中显示,新式德国GBW支具更加小巧,可以提高穿戴舒适性
结果:未被支具遮挡的手臂皮肤温度范围从31.7℃到34.9℃。使用PE材料支具的患者其胸部矫形接触区域温度是32.2到34.2℃,在腰部区域是31.1到34.3℃。使用3D打印支具时胸部区域温度为32到33.1℃,在腰部区域是31.2到32.2℃。在没有支具一侧的腋窝处测得湿度为61.4%到80.0%。使用PE材料支具的患者其胸部区域湿度范围是59%到80.2%,而使用3D打印支具时为60.3%到70.5%。在腰部区域PE支具时湿度为57.8%到86.3%,而PC材料的是70.7%到80%。
讨论:5名使用PE材料支具和5名使用PC材料3D打印支具的患者都进行了3个月的随访。支具的建议穿戴时间为平均17.5小时,两组都能够100%服从。在PC材料的支具组有80%的患者汇报觉得更干爽并且都比之前穿过的PE材料支具出汗更少。…… (一些数据分析省略)…… 这个来解释热量在支具中的流动,使用PE材料的支具时,在PE材料开始将热量发散到支具其他较冷区域前,身体的热度必须达到更高的程度,而在3D打印支具上热的散布较快,因此在接触区域的热度更低。此外,密集的小孔直接减少8%-10%的身体和支具接触面积,大型的开孔高达50%,这些都更进一步支持热量的散发。考虑到少量的样本,以及患者的个体性,很难得出最终的结论。
高矫正率,透气的3D打印GBW支具
结论:3D打印在支具制造方面开始应用的时间较短,但这种方法通过减少副作用能够增加患者接受支具治疗的依从性。
我们工作室研发的3D打印支具
3D打印技术在支具制作方面的应用前景是很广泛的,论文作者研究了这项技术可以增加支具的透气性,提高了穿戴时的舒适度,但是论文中所使用的PC材料机械性能还与常规支具材料有一定差距,硬度和脆性导致支具耐用性不佳。我工作室在3D打印支具方面的研究开发,是通过对打印的材料进行优化,目前打印出来的支具可以达到常规支具材料的机械性能,利于加工和后期复查时的支具调整。随着日后更多材料厂商的生产投入,3D打印技术的支具成本会更低、应用更广泛。