一种能够抵消脑瘫儿童高张力不良影响的3D打印矫形器赢得了全国奖詹姆斯·戴森奖．
开发人安特卫普大学学生Mano Balliu,ManiFlex是一种动态矫形器，可以完全定制在TPU使用Multi Jet Fusion (MJF) 3D打印技术。该矫形器旨在克服传统矫形器在定制水平和材料性能方面的许多局限性，特别关注于解决脑瘫患儿上肢痉挛。
虽然印刷工艺在未来需要进一步发展，但它的潜力已经得到了詹姆斯戴森奖的认可，并因其首次应用获得了比利时国家奖。
三维打印在骨科中的应用
在骨科领域内，许多传统方法用于定制骨科产品的生产，然而，公司越来越多地希望在其生产技术中利用附加制造的优势。因此，许多公司已经使用3D打印来生产矫形器，以缩短这些设备的制造时间，并改进定制和准确性。
在过去，3D打印矫形器已被广泛使用帮助一个少年游泳者恢复健康在经历了中风和部分瘫痪之后防止危及生命的足溃疡在糖尿病患者。研究人员弗莱堡大学和斯图加特大学最近在这一领域也取得了突破，开发了一种新方法4D打印可穿戴医疗设备，如矫正夹板，可根据患者的解剖结构进行自我调整。
3D打印矫形已经被认可的各种奖项在过去，与安迪亚莫这家英国医疗科技公司专门从事3D打印矫形器伦敦最具创新力的科技公司2019年，以及香港仿生学学会仿生手矫形器Exomotion hand One获得第二名Formnext 2020 Purmundus挑战赛．
开发ManiFlex
高张力症是脑瘫患者的一种常见症状，肌肉张力过大，导致手臂或腿僵硬，活动困难。目前，针对脑瘫患儿上肢张力过强，有两种矫形器可供选择，一种是静态矫形器，可阻断痉挛力，使患者被困住，产生高张力，导致疼痛。第二种矫形器部分是动态的，但它依赖于沿手腕放置的昂贵的专利铰链。
在认识到传统矫形器对抗高张力有各种缺点后，Balliu试图设计和原型一种新的功能，可定制的使用3D打印的矫形器，用于患有这种疾病的儿童的上肢。
该公司的设计是由一名骨科技术人员制造的，他可以对患者的手臂和手进行3D扫描，然后将其上传到3D打印软件平台。在这里，可以根据3D扫描的临床数据和患者的意愿，充分个性化矫形器。矫形器可以在TPU中使用熔融沉积建模(FDM)和MJF 3D打印机进行3D打印。
Balliu选择TPU作为印刷材料，因为其独特的机械性能，允许它既灵活又刚性，由于壁厚的变化。使用TPU可以将矫形器上的传统机械铰链替换为弯曲点，还可以通过调整其厚度来实现特定的阻力。TPU也是多孔的，使它适合皮肤接触。
在设计过程中，Balliu开始探索使用TPU进行MJF 3D打印，并对TPU如何替换或改进矫形器内的铰链、缓冲、支撑、有限移动、闭合和填充进行了广泛的原型研究。作为这项研究的结果，Balliu意识到他可以设计一种动态矫形器来改善患者的有限运动。
他从手指节的迭代设计开始，手指节是手部功能的最关键元素，然后开始研究矫形器的基座、手的其他关节(如手腕)和设备的闭合机制。因此，multilex允许所有关节活动，每个关节接受特定的阻力，使患者在适应患者痉挛的同时能够执行功能性任务。
这是歧管的未来
虽然全国詹姆斯戴森奖是对矫形器潜力的重要认可，但在印刷过程方面仍有进一步的发展。巴柳说，目前，印刷方向必须考虑在内，经常会发生意想不到的破损惠普和路博润公司正在努力解决。
一旦解决了这个问题，Balliu认为ManiFlex将成为一款成熟的产品，既坚固又耐用。虽然目前还不可能给矫形器上色，但未来仍有计划。Balliu还计划在材料充分开发后，用TPU替换矫形器的尼龙搭扣带。
Orthobroker，一家专门从事矫形矫形器和支架的初创公司，将继续开发ManiFlex，由研发经理和PD校友Roel Vanstipthout和首席执行官Patrick Garmyn领导，与来自安特卫普的工厂设计谁将承担主管和专家的角色。
戴森奖得主
詹姆斯·戴森奖是一项旨在“庆祝、鼓励和激励”下一代设计工程师的国际设计奖。一些基于3D打印的项目在过去获得了James Dyson奖，包括3D打印项目上身外骨骼称为泰坦臂，一种能够为烧伤患者打印新皮肤，一双3D打印的可降解运动鞋．
最近，一种由康普茶废料制成的替代木材替代品，叫Pyrus他获得了今年美国全国詹姆斯·戴森奖。Pyrus的想法是替代正在从亚马逊等热带雨林中消失的外来木材来生产，该项目正在寻求利用3D打印来扩大产量。
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特色的图像显示一个孩子戴着3D打印的复式矫形器。照片由Mano Balliu/James Dyson奖提供。
