上海市养志康复医院 上海市阳光康复中心
【摘 要】3D作为一种快速成型技术，它在当前社会有着广泛的应用前景，尤其是现代医学领域中，3D技术的出现，为医院事业的提供了技术保障。本文就3D打印在矫形器上的应用于发展进行了相关的分析。
【关键词】3D打印；矫形器；应用；发展
0.引言
矫形器作为一种医用器械，是指装配于人体四肢、躯干等部位的体外器具的总称，它可以预防四肢、躯体等部位畸形发展，在现代社会中，矫形器备受亲睐。然而在使用矫形器前，需要经过反复的试穿，了解矫形器是否达到处方要求，舒适性及对线是否正确，动力装置是否可靠，这一过程需要花费大量的时间，增加矫形器使用者的成本。3D打印作为一种快速成型技术，3D打印是以数字模型文件为基础的，在矫形器上应用3D打印技术，可以提高矫形器的效果、节省矫形成本。
1. 3D打印的概述
3D打印作为一种3D技术，它是以数字模型文件为基础，运用一些可粘合的材料，如塑料、粉末状金属等，通过打印的方式来构造物体的一种技术。和传统的打印机相同，同时通过数字打印来完成的，不同的是3D打印速度更快、成本更低、准确率更高、效果更好。在3D打印过程中，先通过计算机技术，对需要打印的物体进行建模，通过计算机技术所建的模型必须是三维模型，在模型成立后，对其进行分区，分成不同的截面，然后打印机对这些分区后的截面逐层打印。随着社会的进步与发展，3D技术的应用也越来越普遍，尤其是在我国现代医疗事业中，3D打印技术的出现有效地推动了医疗事业的发展[1]。
2. 3D打印技术在矫形器上的应用
2.1矫形器模型制造
矫形器作为一种医用器械，它属于体外医疗机械，矫形器的主要作用就是起矫正作用，如牙齿的矫正、骨骼的矫正。而市场上有着不同种类的矫形器，其适用的矫形部位也会不同，利用3D打印技术，先对矫形器进行三维建模，然而将三维模型分区成逐层的切面，然后通过打印机进行逐层打印。同时，根据矫形部位，可以对人体的部位进行复制，通过3D打印，这些部件可以与身体完全契合，与身体融合为一体。
2.2模型截面的处理
在通过计算机技术将三维模型分区成逐层截面后，打印机根据系统分析文件中的信息，然后对这些截面逐层打印，同时在打印过程中利用具有可粘合性的材料将各层截面以各种方式念个起来，从而制造出一个实体。为了更好地获得模型截面的信息，打印机打出厚度应设为0.1mm，打印出来的“墨水滴”的直径通常设置为0.05mm，这样作为的目的是为了缩短3D打印时间。
2.3打印
在矫形器打印过程中，必须根据所建三维模型分区成的逐层截面逐层打印。在打印过程中，为了获得更好分辨率的物品，在打印前，先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。
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3. 3D打印技术的发展趋势
3D打印技术是以数字模型文件基础，运用可粘合性材料来逐层打印的一种造物技术，3D打印技术的应用也越来越广泛，在3D打印技术带来便利的同时，其暴露出来的问题也越来越多，如安全问题，3D打印过程中会产生一些危害，对人的身体健康造成影响。为此，在还必须加大3D打印技术的研究，不断加以完善和改善[2]。
3.1材料技术的改进
就当前3D打印技术所使用的材料主要是一些可粘合性的材料，如塑料、粉末状金属，而塑料具有一定的危害性，而粉末状金属也仅仅是一些金银、钛等，为此，在3D打印技术发展道路上，还必须加大材料技术的研究，研究出更科学、先的材料[3]。
3.2提高3D打印技术的经济性
就目前来看，尽管3D打印技术在我国当前社会得到了广泛的应用，实现了批量生产，但是3D打印技术批量生产的经济性还不够，控制难度高。如果3D打印技术在制造那些大型而且结构较为简单的产品时，3D打印成本就较高，打印的尺寸精度难以把握。另外，3d打印前期需要大量投资，但是利润很差，也无法规模化，很难吸引资本力量大规模加入推动在此，在3D打印技术发展道路上，还必须加大技术的研究，提高3D打印的经济性能，要合理控制成本[4]。
3.3提高安全性
在当前社会发展形势下，3D打印技术不仅在医疗领域中得到了应用，同时也在航天科技、房屋建筑、汽车行业、电子行业等领域中得到了应用，为了打印出更好地的产品，就必须加大3D打印技术的研究，提高打印产品的安全性。
3.4开源的设计、配置和软件
当有了统一的标准后，3D 打印行业将会迎来开源。现在，太多的团队注重提高自己的3D 打印水平，在自我的闭环中发展。实际上，行业需要设备和软件的开源，在统一的标准下产生更多有用、高效、开放的创新[5]。
4.结语
矫形器作为一种体外医用器械，这种器械的主要作用就是矫正，使得原本不规则的部位正常化。随着社会的进步与发展，矫形器的需求量也在不断增加，为了满足社会发展的需要，加大产品的研究格外重要。而3D打印技术作为快速成型技术，在矫形器制造中应用3D打印技术，可以有效地实现矫形器的规模化生产，降低生产成本，提高效率。而在这个快速发展的社会里，3D打印技术的作用无可替代，为了更好地促进我国社会的发展，就必须加大3D打印技术的研究，促进3D打印技术的发展。
参考文献：
[1]张阳春，张志清. 3D打印技术的发展与在医疗器械中的应用[J]. 中国医疗器械信息，2015，08：1-6.
[2]徐步光，李丹荣，宁锐剑. 3D打印技术在口腔种植领域的应用及对牙科工业发展的革命性影响[J]. 中国医疗器械信息，2015，08：13-18.
[3]周加永，纪平鑫，莫新民，张昂，孟小净. 3D打印技术在军事领域的应用及发展趋势[J]. 机械工程与自动化，2015，06：217-219.
[4]于彦奇. 3D打印技术的最新发展及在铸造中的应用[J]. 铸造设备与工艺，2014，02：1-4.
[5]王强华，孙阿良. 3D打印技术在复合材料制造中的应用和发展[J]. 玻璃钢，2015，04：9-14.
作者简介：
俞沁圆，出生年月：1991.09.09，性别：男，籍贯：上海市，工作单位：上海市养志康复医院（上海市阳光康复中心），职称：假肢矫形技师、辅具工程师（肢体方向）、康复治疗师、CAD工程师，学历：本科，研究方向：3D打印临床医学方向。
论文作者:俞沁圆
论文发表刊物:《中国医学人文》(学术版)2016年6月第5期
论文发表时间:2016/6/28
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