劉小梅，周 勇，王艷洋，吳 強(qiáng)，劉 敏，王 謙，2*

（1.四川大學(xué)華西醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)中心，成都 610041；2.康復(fù)醫(yī)學(xué)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610041）

0 引言

脊柱側(cè)凸主要指脊柱的結(jié)構(gòu)性、橫向、旋轉(zhuǎn)彎曲，且Cobb 角≥10°。脊柱側(cè)凸好發(fā)于青少年兒童，患病率為1%～3%[1]，建議對Cobb 角20°～45°處于生長期的患者進(jìn)行保守治療以控制其畸形進(jìn)展，避免后期手術(shù)[2]。保守治療中脊柱側(cè)凸矯形器是目前唯一有強(qiáng)證據(jù)等級支持和推薦的保守治療措施[3-4]。脊柱側(cè)凸保守治療的療效與矯形器的初始支具內(nèi)矯正率和患者依從性直接相關(guān)[5-6]，但傳統(tǒng)矯形器主要采用石膏取型制作，制作周期長、誤差大，且高度依賴矯形師個(gè)人的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致矯形器矯正效果參差不齊。另外，傳統(tǒng)矯形器笨重、不透氣，使得患者依從性較差[7]，嚴(yán)重影響治療效果。3D 打印技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（computer-aided design，CAD）實(shí)現(xiàn)了矯形器的精準(zhǔn)化、個(gè)性化定制，有效提高了矯形器的精確性及患者依從性。通過鏤空設(shè)計(jì)和對材料的選擇，矯形器變得更薄、更輕，舒適性和隱蔽性大大提升[8]；通過CAD 及內(nèi)置預(yù)設(shè)模型減少矯形器設(shè)計(jì)過程中對矯形師個(gè)人的技術(shù)依賴，降低了人為誤差，提高了最大矯正率[9]。同時(shí)，3D 打印技術(shù)結(jié)合CAD 也因其更短的制作時(shí)間、簡潔的制作工序、最小程度的材料浪費(fèi)、更輕薄貼合的生理弧度以及更舒適的個(gè)性化外觀等優(yōu)勢受到越來越多人的青睞[10]。本文擬對常用3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器的打印技術(shù)、材料選擇、數(shù)字化脊柱側(cè)凸矯形器制作、未來前景及局限進(jìn)行綜述，為脊柱側(cè)凸矯形器的數(shù)字化、精準(zhǔn)化和智能化制作提供參考依據(jù)。

1 3D 打印技術(shù)

3D 打印也稱為增材制造，它使用CAD 軟件對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)并將必要的信號傳輸?shù)?D 打印機(jī)[11]，通過打印機(jī)將材料逐層沉積，從而逐步構(gòu)建實(shí)體模型，加快了產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的轉(zhuǎn)變并大大減少了廢料的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的直接輸出。3D 打印已成為醫(yī)療保健和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的先進(jìn)制造技術(shù)，廣泛應(yīng)用于牙科、組織工程和再生醫(yī)學(xué)、工程組織模型、假肢與矯形器、醫(yī)療設(shè)備、解剖模型和藥物制劑等方面[12]。雖然3D 打印技術(shù)已較為成熟，材料選擇面廣，相關(guān)的報(bào)道也較多，但用于打印脊柱側(cè)凸矯形器的打印技術(shù)及打印材料選擇仍然有限，下面將重點(diǎn)討論用于脊柱側(cè)凸矯形器的打印技術(shù)及材料選擇。

1.1 3D 打印技術(shù)的選擇

3D 打印技術(shù)可分為四大類：聚合、擠壓、噴墨和粉末床熔融[13]，其中常用于制造脊柱側(cè)凸矯形器的是基于擠壓的熔融沉積成型（fused deposition modeling，F(xiàn)DM）和基于粉末床熔融的選擇性激光燒結(jié)（selective laser sintering，SLS）[14]。FDM 由Crump 于1988 年發(fā)明，其通過噴嘴將加熱的熱塑性長絲擠出，通過逐層方式將它們沉積在打印支撐架上構(gòu)建物體[15]。FDM 可選擇材料多且生產(chǎn)成本低，因此其使用最為廣泛，是早期制造脊柱側(cè)凸矯形器最便宜、方便的方法[16]。但該方法打印分辨力低，生產(chǎn)的矯形器表面粗糙、強(qiáng)度低，且生產(chǎn)過程中需要有支撐結(jié)構(gòu)，另外還需進(jìn)行后續(xù)的去支撐及表面打磨處理，這不僅使工作流程復(fù)雜化，增加了生產(chǎn)時(shí)間和成本，還帶來了產(chǎn)品質(zhì)量的潛在劣化風(fēng)險(xiǎn)[17]，目前較少使用。SLS 通過選擇性地將粉末狀聚合物材料（如尼龍/聚酰胺）與CO2激光融合，將粉末材料變成固體物體，從而生成三維固體物體或部件[18]。該方法不需要支撐結(jié)構(gòu)，省去了后續(xù)煩瑣的處理過程，是目前3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器最主要的方法[19-20]。魯?shù)轮镜萚8]使用該打印方法為7 名患者設(shè)計(jì)制造了3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器，6 個(gè)月后隨訪發(fā)現(xiàn)治療前后Cobb 角和軀干傾斜角改善顯著且患者均無不良反應(yīng)發(fā)生。

1.2 3D 打印材料的選擇

脊柱側(cè)凸患者在進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)、洗澡、特異體操訓(xùn)練等情況下需要將矯形器脫下，這會(huì)涉及到每日反復(fù)的拉伸、開合矯形器，因此對矯形器的韌性及抗變形能力要求較高。在3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器時(shí)應(yīng)充分考慮材料的物理特性，包括材料的硬度、密度、對溫度的響應(yīng)、耐久性、柔韌性、可壓縮性和彈性等[21]，若柔韌性及彈性太差，則患者很難打開矯形器且矯形器容易發(fā)生斷裂。另外，由于以矯正為目的的矯形器被施加有連續(xù)的載荷，所以矯形器會(huì)隨著時(shí)間的推移而變形，因此在選擇材料時(shí)還應(yīng)考慮材料的蠕變和松弛[22]。常用于矯形器的3D 打印材料包括聚碳酸酯（polycarbonate，PC）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（acrylonitrile butadiene styrene，ABS）、聚乳酸（polylactic acid，PLA）和尼龍/聚酰胺（polyamide，PA）（見表1）。PLA 是一種環(huán)保材料，它不含環(huán)境激素或重金屬并且擁有出色的可再生性和生物相容性[22]；PC和ABS 具有與注塑用熱塑性材料相似的性能，易于加工，但強(qiáng)度及剛度較弱[23]；PA 的平均強(qiáng)度和剛度最高，最常用于打印脊柱側(cè)凸矯形器[24]。

2 3D 打印技術(shù)結(jié)合CAD 在脊柱側(cè)凸矯形器制作中的應(yīng)用

3D 打印技術(shù)結(jié)合CAD 實(shí)現(xiàn)了矯形器的數(shù)字化設(shè)計(jì)及制作，制作的流程包括使用3D 掃描儀掃描患者軀干數(shù)據(jù)并導(dǎo)入CAD 修型軟件進(jìn)行矯形器設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)好的矯形器輸出并導(dǎo)入3D 打印機(jī)中打印獲得最終的成品。相較于傳統(tǒng)脊柱側(cè)凸矯形器所采用的石膏繃帶取型→石膏灌注陽型→修型→高溫?zé)崴馨宄尚汀懈畲蚰ァb配的制作方法，數(shù)字化脊柱側(cè)凸矯形器高度可定制且能快速設(shè)計(jì)成型，并擁有更優(yōu)的機(jī)械性能[25]、更好的貼合度和壓力分布，獲得了更高的患者滿意度[26]，此外3D 打印矯形器在生物力學(xué)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和舒適性評估方面都顯示出與傳統(tǒng)矯形器相似或更好的結(jié)果[22]?？偟膩碚f，3D 打印技術(shù)結(jié)合CAD 在患者數(shù)據(jù)采集、矯形器設(shè)計(jì)、成品輸出上都有巨大優(yōu)勢，下面將從以上3 個(gè)方面對3D 打印技術(shù)結(jié)合CAD 在脊柱側(cè)凸矯形器制作中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行闡述。

2.1 患者數(shù)據(jù)采集

3D 打印矯形器使用計(jì)算機(jī)掃描及存儲患者信息，掃描時(shí)，患者需裸露軀干或穿著緊身紗套，掃描人員在患者軀干上標(biāo)記出相應(yīng)的骨性標(biāo)志，以便后續(xù)矯形師在CAD 修型軟件中對患者軀干及X 射線片進(jìn)行匹配融合。隨后掃描人員使用3D 激光掃描儀或含有內(nèi)置掃描軟件的平板計(jì)算機(jī)掃描錄入患者軀干信息，整個(gè)掃描過程只需30～60 s[7，27]。該掃描方法由于時(shí)間短對患者要求低，患者能保持較好的軀干穩(wěn)定，從而減少了患者軀干晃動(dòng)帶來的誤差。而傳統(tǒng)矯形器采用石膏繃帶取型，由矯形師纏繞石膏繃帶至患者整個(gè)軀干，塑出軀干輪廓，待石膏硬化后得到石膏陰型[28]。相較于激光或平板計(jì)算機(jī)掃描，此方法對場地要求高，并且要求矯形師精確掌控石膏硬化時(shí)間，在石膏繃帶凝固前完成對軀干的纏繞及塑形工作；同時(shí)石膏繃帶取型時(shí)間較長，對于無法長時(shí)間保持直立的患者非常不友好；再者取型及石膏陰型調(diào)整過程中，模型會(huì)受患者姿勢變化及矯形師手工調(diào)整的影響，產(chǎn)生一定誤差；另外，在灌型過程中，石膏膨脹系數(shù)也會(huì)影響初始模型的精確度[24]?？偟膩碚f，采用3D 激光掃描儀或平板計(jì)算機(jī)掃描時(shí)，掃描過程對場地要求小、掃描時(shí)間短、對患者的軀干控制要求低，并且排除了成型過程中石膏膨脹的影響，因此獲得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。另外，3D掃描實(shí)現(xiàn)了患者信息的數(shù)字化管理，方便了患者信息的儲存和管理以及后續(xù)的脊柱側(cè)凸模型數(shù)據(jù)庫的建立。

2.2 矯形器設(shè)計(jì)

3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器修型使用CAD 系統(tǒng)，該系統(tǒng)于20 世紀(jì)80 年代開始應(yīng)用于假肢與矯形器的設(shè)計(jì)中，2004 年開始用于脊柱側(cè)凸矯形器[29]。CAD系統(tǒng)能數(shù)字化存儲患者的設(shè)計(jì)模型，方便矯形師進(jìn)行復(fù)核及二次修改，并能預(yù)覽設(shè)計(jì)結(jié)果，正逐漸受到矯形師們的青睞。關(guān)于亞太地區(qū)脊柱側(cè)凸保守治療的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有28%的矯形師已經(jīng)使用CAD 軟件進(jìn)行脊柱側(cè)凸矯形器的設(shè)計(jì)制作[30]。我國目前應(yīng)用最廣的脊柱側(cè)凸矯形器是色努矯形器，其利用三點(diǎn)力原理，通過將壓力作用于變形軀干的凸出區(qū)域，并對凹陷區(qū)域進(jìn)行釋放，給予軀體一定的生長空間，以實(shí)現(xiàn)脊柱的三維矯正[31]。但目前的大部分矯形器只關(guān)注冠狀面上Cobb 角的矯正，而忽略了對患者矢狀面脊柱前后凸以及水平面椎體旋轉(zhuǎn)的矯正[32]，這與矯形師的技術(shù)水平及傳統(tǒng)石膏修型的局限性有關(guān)。傳統(tǒng)石膏修型完全依賴于矯形師個(gè)人的判斷，且不方便進(jìn)行三維空間的調(diào)整，而CAD 修型時(shí)，矯形師可隨意放大、縮小并全方位旋轉(zhuǎn)軀干模型，還可通過模型橫截面形狀觀察軀干旋轉(zhuǎn)情況，更能將患者的X射線片與模型進(jìn)行一比一融合，從而更加立體直觀地分析患者的脊柱及軀干畸形，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的冠狀面、矢狀面和水平面矯正設(shè)計(jì)，如圖1 所示。CAD 軟件還支持預(yù)設(shè)模型[5]，矯形師可根據(jù)患者畸形情況選擇與之類似的預(yù)設(shè)模型，然后再進(jìn)行微調(diào)，大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間且實(shí)現(xiàn)了矯形器的半自動(dòng)設(shè)計(jì)。Weiss 等[33]建立了一個(gè)矯形器分類系統(tǒng)ALS（augmented Lehnert Schroth），矯形師利用該分類系統(tǒng)對患者進(jìn)行分型，然后在修型系統(tǒng)中選擇與之對應(yīng)的預(yù)設(shè)模型，只需對預(yù)設(shè)模型進(jìn)行微調(diào)即可獲得擁有良好矯正效果的矯形器設(shè)計(jì)模型，通過該方法設(shè)計(jì)的矯形器治療成功率高達(dá)92.6%，遠(yuǎn)高于之前報(bào)道的傳統(tǒng)矯形器[4]。該方法有助于降低矯形器設(shè)計(jì)對矯形師個(gè)人的技術(shù)依賴，實(shí)現(xiàn)矯形器的自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)[34]。

圖1 CAD 軟件修型示意圖

近幾年人們在CAD 的基礎(chǔ)上引入了有限元模型（finite element modeling，F(xiàn)EM），矯形師通過患者全脊柱X 射線片及掃描患者的軀干三維信息，重建生成個(gè)性化FEM，從而模擬患者穿上矯形器后的受力情況，如圖2 所示[35]。矯形師可根據(jù)軀干受力及接觸面情況不斷地調(diào)整及改進(jìn)壓力區(qū)域的位置和深度、減壓區(qū)開口面積及整體的修剪線，從而實(shí)現(xiàn)矯形器的矯正最大化和材料最小化目標(biāo)[36]，同時(shí)，矯形器也更符合人體力學(xué)，擁有更優(yōu)的三維矯正效果[37]。蔡婧璇等[19]通過CAD 軟件及FEM 模擬患者穿戴矯形器后的三維空間矯正過程，設(shè)計(jì)并打印了脊柱側(cè)凸矯形器及后期不同時(shí)期的壓力調(diào)整墊，實(shí)現(xiàn)了脊柱側(cè)凸矯正過程中生物力學(xué)的動(dòng)態(tài)調(diào)整并且減少了后期矯形器的調(diào)整及更換頻率。但也有研究經(jīng)過2 a 的隨訪發(fā)現(xiàn)，矯形器設(shè)計(jì)過程中引入FEM 與否，在脊柱的三維校正、患者依從性和生活質(zhì)量方面沒有明顯差異，并且FEM 的使用會(huì)增加矯形師的修型壓力，因?yàn)槌C形師需要掌握更多的軟件操作技能[38]。但不可否認(rèn)的是，F(xiàn)EM 可以去除多余的材料，使得矯形器更輕，從而縮短3D 打印的時(shí)間及所用材料，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間及成本。

圖2 有限元模型構(gòu)建及分析[35]

2.3 成品輸出

傳統(tǒng)脊柱側(cè)凸矯形器主要使用聚乙烯板真空熱塑成型獲得，整個(gè)成型過程中涉及石膏模型拋光及干燥、板材加熱、真空成型、切割打磨等步驟，其中真空成型通常需要2 個(gè)矯形師協(xié)同完成，另外過程中使用到多個(gè)大型設(shè)備，對場地要求高。同時(shí)因?yàn)橹谱鞴ば蚨?，整體的制作周期變長，過程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵及有害氣體，嚴(yán)重影響矯形師的身體健康，且過程中產(chǎn)生的多余廢料會(huì)對環(huán)境造成污染，不易處理。而3D 打印技術(shù)通過FDM 或SLS 直接構(gòu)建物體[9]（如圖3 所示），省去了脊柱側(cè)凸矯形器中間煩瑣的制作步驟，縮短了整體的制作時(shí)間并且減少了對設(shè)備及場地的依賴，與傳統(tǒng)矯形器相比有著類似甚至更好的矯正效果[39-40]（如圖4 所示）。Lin 等[41]比較了制作傳統(tǒng)矯形器與3D 打印矯形器所花費(fèi)的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)3D 打印矯形器可以使矯形師節(jié)約4.8 h；Wong 等[35]對傳統(tǒng)石膏修型及CAD 修型進(jìn)行對比后發(fā)現(xiàn)，CAD修型矯形器的制作時(shí)間明顯縮短，整體制作時(shí)間不到石膏修型的一半。此外，結(jié)合CAD 及有限元分析使得脊柱側(cè)凸矯形器更加輕便、貼合，大大減少了矯形器的材料浪費(fèi)。練偉等[24]使用3D 打印技術(shù)結(jié)合CAD及有限元分析優(yōu)化脊柱側(cè)凸矯形器局部鏤空設(shè)計(jì)，使得矯形器局部減重40%，鏤空花紋設(shè)計(jì)使矯形器更輕薄、透氣，同時(shí)還增加了美觀性。Cobetto 等[7]分析比較了傳統(tǒng)石膏制作的矯形器（StdBrace）和CAD/CAM 矯形器（CtrlBraces），發(fā)現(xiàn)CtrlBraces 平均比StdBrace 薄61%，材料減少32%，矯形器更貼合患者的生理體型，并且設(shè)計(jì)制作的時(shí)間是原來的一半，且兩者的矯正效果相當(dāng)。整體而言，3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器在成品輸出的工序、時(shí)間、材料使用等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)矯形器，并且與傳統(tǒng)矯形器的矯正效果相當(dāng)。

圖3 3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器[9]

圖4 3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器的即時(shí)矯正效果[39]

3 3D 打印技術(shù)結(jié)合CAD 在脊柱側(cè)凸矯形器制作中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

隨著科技的發(fā)展及個(gè)性化、精準(zhǔn)化醫(yī)療需求的提升，3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器迎來了巨大的發(fā)展機(jī)遇，尤其是在打印智能化矯形器方面前景廣闊，但同時(shí)3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器也面臨諸多挑戰(zhàn)。

3.1 機(jī)遇

3D 打印最突出的特點(diǎn)是在材料結(jié)構(gòu)排列方面的高度可定制性，3D 打印可通過改變材料的微觀排列來影響材料的機(jī)械性能，例如材料的模量、強(qiáng)度、韌性、硬度和抗斷裂性等[42]，同時(shí)，通過3D 打印技術(shù)編程材料，開發(fā)具有內(nèi)在功能的3D 可打印材料，可為后續(xù)脊柱側(cè)凸矯形器材料的多樣化選擇和智能化發(fā)展提供更多的機(jī)會(huì)。Verma 等[43]通過3D 打印技術(shù)在聚丙烯無規(guī)共聚物（polypropylene random copolymer）中加入碳納米管（carbon nanotube，CNT）生成了一種自感壓阻材料，該材料能夠感知應(yīng)變和壓力變化，有望未來用于脊柱側(cè)凸矯形器的打印中，以生產(chǎn)一種可以自動(dòng)感知壓力及形變的矯形器（如圖5所示），幫助矯形師更好地對脊柱側(cè)凸矯形器進(jìn)行調(diào)整。Cheng 等[44]通過3D 打印技術(shù)設(shè)計(jì)制作了一款自適應(yīng)收緊腕手矯形器。該矯形器可以自動(dòng)感知矯形器與皮膚間的松緊變化，自動(dòng)收緊矯形器，使得患者不再需要隨著時(shí)間的推移頻繁地調(diào)整矯形器。自適應(yīng)收緊矯形器顯示出其在人體交互式智能設(shè)備中的巨大應(yīng)用潛力。未來隨著智能材料在3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器中的應(yīng)用，智能交互式脊柱側(cè)凸矯形器將成為可能。此外，隨著人工智能的發(fā)展及CAD 系統(tǒng)的更新迭代，CAD 系統(tǒng)的自主學(xué)習(xí)能力將不斷提高，這意味著在日常修型中，它可以記錄并學(xué)習(xí)不同矯形師的修型技巧及經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行匯總分析和學(xué)習(xí)，從而不斷更新、完善自我修型系統(tǒng)。未來脊柱側(cè)凸矯形器的修型對矯形師的技術(shù)需求及依賴將越來越少，CAD 修型將更加自動(dòng)化、精準(zhǔn)化、智能化。

圖5 用PPR/CNT 納米復(fù)合材料和輔助晶格結(jié)構(gòu)開發(fā)自感壓力及形變的脊柱側(cè)凸矯形器[43]

3.2 挑戰(zhàn)

雖然3D 打印技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，但在脊柱側(cè)凸矯形器的設(shè)計(jì)制作方面仍然存在許多限制。首先，目前3D 打印的分辨力較低、打印速度慢，成品表面較為粗糙，需進(jìn)行二次打磨拋光處理且打印一個(gè)脊柱側(cè)凸矯形器所花費(fèi)的時(shí)間較長（需要20 h左右）[45]。雖然3D 打印矯形器整體設(shè)計(jì)制作時(shí)間優(yōu)于傳統(tǒng)矯形器，但打印過程占用了大量的時(shí)間，因此很難實(shí)現(xiàn)矯形器的量產(chǎn)。其次，3D 打印機(jī)對于脊柱側(cè)凸矯形器的圍長及高度有所限制，目前常用的3D打印機(jī)最大打印尺寸為40 cm×40 cm×45 cm[19]，對于體型較大、矯形器尺寸超出此范圍的患者將無法進(jìn)行3D 打印，另外脊柱側(cè)凸矯形器的類型也會(huì)因?yàn)楦叨仁艿较拗?。再者?D 打印的材料可選擇性少，F(xiàn)DM是最通用的3D 打印方式，可選擇的打印材料也只有幾十種[21]，考慮到脊柱側(cè)凸矯形器的強(qiáng)度及韌性要求，目前常用的材料只有尼龍，這無形中增加了矯形器的打印成本。此外，目前的CAD 修型仍然依賴于矯形師的個(gè)人技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，雖然一些研究人員嘗試開發(fā)智能修型系統(tǒng)以降低對矯形師的技術(shù)需求并初具成效[46]，但系統(tǒng)還不完善和成熟，真正實(shí)現(xiàn)脊柱側(cè)凸矯形器的智能化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)還需較長時(shí)間；且3D 打印流程中常涉及多個(gè)獨(dú)立軟件相互協(xié)作，這對矯形師提出了更高的要求，他們需要在掌握專業(yè)知識的基礎(chǔ)上熟練操作多個(gè)工程軟件，同時(shí)還要與醫(yī)工之間保持緊密的溝通與協(xié)作[47]，以確保各個(gè)流程的順利進(jìn)行。最后，基于以上因素制約，3D 矯形器的制作成本明顯高于傳統(tǒng)矯形器，是傳統(tǒng)矯形器的11倍[40]，這使得3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器的價(jià)格遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)矯形器，導(dǎo)致大部分患者仍然傾向于選擇傳統(tǒng)矯形器，而這也進(jìn)一步限制了3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器的發(fā)展和普及。

4 結(jié)語

3D 打印技術(shù)結(jié)合CAD 省去了傳統(tǒng)矯形器制作方法的中間步驟，大大縮短了制作時(shí)間及減少了材料使用，且設(shè)計(jì)制造過程更精確、可重復(fù)和自動(dòng)化，其在取代傳統(tǒng)矯形器制作進(jìn)行大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化、智能化生產(chǎn)方面具有巨大潛力，但不可否認(rèn)的是3D 打印技術(shù)結(jié)合CAD 在脊柱側(cè)凸矯形器的制作中仍然存在許多局限，這些局限性限制了其在脊柱側(cè)凸矯形器制作中的推廣和普及。相信隨著3D 打印技術(shù)的革新及普及、打印分辨力及速度的提升、打印成本的降低、智能材料的使用以及CAD 修型軟件的不斷完善，3D 打印脊柱側(cè)凸矯形器在未來將擁有廣闊的發(fā)展及應(yīng)用前景，特別是在脊柱側(cè)凸矯形器的個(gè)性化、智能化設(shè)計(jì)，多材料融合定制以及智能化交互式矯形器方面將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。