智能3D打印牙套可以改善脊柱側彎治療

它的開發(fā)人員說，一種新型的輕量級 3D 打印背支架能夠感知它對患者的適應程度，可以改善脊柱側彎的治療。

脊柱側彎是一種常見的脊柱畸形形式，影響大約 3% 的人口，最常見的年齡在 10 到 15 歲之間。年輕人可以通過背支架矯正它，直到孩子停止生長。

雖然背部支撐治療是有效的，但它可能會讓人不舒服，并且可能需要一個耗時的試錯過程才能找到最適合每個患者的方法。

來自英國和美國的工程師和醫(yī)務人員團隊將聚丙烯(一種輕質可回收塑料)與碳納米管相結合，制造出一種能夠感知其在使用時所經歷的應變(和應力)量的蜂窩材料。

研究人員表示，這種材料可用于制造“智能”支架，能夠檢測其施加在人體上的壓力，從而更好地微調支架并使治療過程更加舒適。

在ACS Applied Materials and Interfaces雜志上發(fā)表的一篇新論文中，格拉斯哥大學領導的團隊描述了碳納米管如何放置在一種稱為聚丙烯無規(guī)共聚物的材料中，使其能夠在其周圍形成導電網絡結構體。

他們使用 3D 打印來創(chuàng)建由該材料制成的格狀結構，并使其承受靜態(tài)和循環(huán)載荷，同時測量智能復合材料在負載下的電阻變化情況。

這種對材料變化的壓阻的測量有助于在未來制造智能支架，因為它允許醫(yī)務人員查看身體的哪些區(qū)域對支架施加最大壓力。

他們的測試表明，即使經過 100 次加載和卸載循環(huán)，該材料仍能感知材料所承受的應變，這表明它可能足夠聰明，可以用于支具。

格拉斯哥大學詹姆斯瓦特工程學院的 Shanmugam Kumar 博士是該論文的通訊作者。

來自美國德克薩斯 A&M 大學、馬薩諸塞州總醫(yī)院和麻省理工學院的同事也為這項研究做出了貢獻。

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