3D打印矫形鞋垫的设计、制作及研究进展

钟旭，王彩萍，徐航，王金武

近年来，3D打印技术的快速成熟发展已成为国内外研究的热点。3D打印技术为设计和制造个性化新型康复辅具提供了新的思路。在国外，3D打印个性化矫形鞋垫治疗由足部疾病引起的下肢生物力线异常已获普遍认可，但在国内该领域尚处于起步阶段，缺乏规范成熟的设计制作体系与评价标准。本文简要综述3D打印鞋垫的设计、制作及最新研究进展。

1 矫形鞋垫的作用

作为下肢矫形器的一部分，矫形鞋垫的设计要符合足部的生物力学原理，使其在均衡足部压力、缓解疼痛、矫正畸形，增强足踝稳定性等方面具有一定的作用，并逐渐在足部及下肢疾病的预防和治疗过程被应用[1]。胡志宏等[2]在矫形鞋垫的作用机制及临床研究进展中提出矫形鞋垫的个性化制作还需进一步的研究，3D打印技术的发展为实现矫形鞋垫的个性化及生物力学原理研究提供了新的条件和思路。

2 3D打印技术

3D打印(3D Printing)又称为增材制造(Additive Manufacturing)，通过“分层设计制造，逐层叠加”技术，最终可对结构复杂的物体直接成型，不需要组装拼接等复杂过程[3]。这样不仅加快了制造过程，使整个生产过程无需工业模具，而且有效地节约了制造材料。英国《The Economist》杂志《The Third Industrial Revolution》一文中，将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一[4]。其较高的技术效率，低成本，高灵活性，缩短产品开发周期等优点，被广泛应用于航空航天、医疗、工程和建筑等生产生活领域[5]。随着医学成像技术和图像处理技术的不断进步，3D打印技术在手术规划模型、手术导板、植入物、康复辅具以及牙齿修复等医疗领域得到广泛发展[6]。……