“生命在于运动”，这是法国著名思想家伏尔泰的一句名言，但如果运动中姿势不当，可能会不幸引起扭伤或骨折。受伤后医生会使用康复护具来固定患处，帮助患者的骨骼、韧带生长愈合，常用的固定康复护具有：石膏绷带、小夹板、外固定支架、牵引制动固定等。
▲图1脚踝扭伤
石膏固定护结构坚实、固定可靠，但长时间佩戴会导致压迫性溃疡，另外由于石膏透气性较差，会导致产生湿疹、皮肤过敏等皮肤病。更换石膏时，医生需要使用石膏剪、石膏锯等工具进行硬核拆卸操作。
▲图2石膏绷带
应某足部受伤患者的委托，我们为其定制一款个性化固定康复护具，患者要求：
吻合患者的尺寸
足面缝合处需保护免受二次伤害
固定性强
质量轻
透气性好
便于拆卸进行患处的定期清理和快速安装
定制加工周期短
于是我们快速开始了3D扫描→逆向建模→创建初始模型→使用Ameba进行拓扑优化设计→强度校核→3D打印的定制护具流程。
1
获取足部模型
首先手持扫描仪对患者足部进行度全方位3D扫描以获得精确的轮廓数据，然后将asc格式的扫描文件导入专业软件中，进行去除体外杂点、统一采样、降低噪点等一系列前期处理，最后完成封装。
▲图3扫描获得的患者足部轮廓数据
对封装完的模型进行破面漏面的修补，导出完整的患者足部的stl格式模型。
▲图4处理后的患者足部模型
2
构造护具初始模型
根据已处理好的足部模型，在Rhino中创建护具初始模型。
▲图5护具初始模型
3
Ameba优化过程
▲图6Ameba计算流程
▲图7方案优化过程
▲图8护具变形的有限元分析结果
4
固定康复护具后处理结果
▲图9-a
▲图9-b
▲图9-c
5
使用说明
这款个性化定制的固定康复护具采用3D打印的方式快速加工，患者当天即可佩戴使用，开始恢复健康之旅。
▲图11佩戴护具
▲图12护具部件使用高强密封圈连接安装
结语
使用逆向工程带来了良好的护具贴合性
使用Ameba进行拓扑优化设计，其“非设计区域”功能使得足面缝合处得到完全的保护
考虑到患者使用中的各种力学边界条件，为护具的结构性能保驾护航，保证结构减材的同时不损失固定性能
镂空结构透气舒适
连接部件拆装简易便于患处定期清理
3D打印快速且环保。舒适可靠的定制化护具，提高了患者恢复期的生活质量
本次的案例就介绍到这里，教学视频将于下周公开在B站上（B站账号：南京阿米巴），感兴趣的用户可以前往B站查看。如果有一些疑问建议可以在文章下方留言或者后台联系我们，我们非常乐于听到用户们的反馈。
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