来自德国的研究人员基尔大学他们开发了新型的3D打印“棘关节”，为手腕受伤的患者提供更灵活的手臂支撑形式。
灵感来自蜻蜓的天然翼微关节，尖峰关节采用了一种新颖的互锁机制，设计用于缓冲手腕而不会损害自由运动。当设定为其最大刚性时，科学家认为他们的设备可能是治疗日常菌株和扭伤的理想选择，并防止运动员中常见的过分亢进伤害。
彻底改变手腕夹板
对肌肉、骨骼或关节造成的损伤(也称为肌肉骨骼损伤)和疼痛一样多。基尔大学的研究人员说，在英国和美国去看全科医生的人中，有多达15%的人与这类拉伤、扭伤和骨折有关，其中大多数是由于健身或举重等剧烈运动造成的。
目前，肌肉骨骼损伤通常用传统的石膏治疗，但这些石膏可能很重，限制性很强，对环境极其不利。在2012年的一项研究中，研究人员发现，每年仅因为废弃的绷带就会产生67万公斤的垃圾，这就需要创造一个更环保的解决方案。
随着3D打印技术的普及，腕部夹板的设计更加轻巧、可回收，但它们的设计往往是为了增强硬度而非灵活性，从而限制了佩戴者的活动。为了克服这一问题，基尔团队从控制蜻蜓翅膀变形的关节中汲取灵感，开发出更灵活的支架，能够更好地适应施加的载荷。
坚固而适应性强的钉状接头
利用A.Prusa i3 MK3 3D打印机和PLA纤维，科学家们已经能够将他们的专利设计变成现实，创造出一个可用的手腕夹板原型。该设备本身有一个可移动部件，由四个相互连接的管状部件组成，每个部件都包括尖头状的塞子，用户可以通过塞子设定锁定位置所需的角度。
别处，14 × 3 × 2厘米3.手腕支撑是穿孔的，以提高透气性，并配有四个把手和维可牢尼龙搭扣在其侧面，使其很容易安装或拆卸。为了评估他们的设备的承载能力，该团队对其进行了一系列的静态弯曲测试，在测试中，它能够承受30公斤的重量。
如果从更多的弹性合金制造出来，研究人员声称他们的支持可以维持超过450kg的压力，这是没有卑微的壮举，鉴于世界举重记录目前占477公斤。进一步的测试表明，该装置的“穗”也可以在高达70-80°的腕角激活，证明其在预防过度损伤的疗效。
虽然科学家尚未对其新颖的手腕夹板进行临床试验，但他们已经设计了膝盖和肘部变异，并考虑他们代表“可销售技术”的方法。该团队还认为，他们的“可变流动性”概念可能非常适合机器人或工程应用，可能将来可能会产生变形的承载结构。
3D打印优化的臂撑
使用3D打印技术，可以精确调整许多临床设备的尺寸和刚性水平，该技术经常用于制造定制的支架。
研究人员在格鲁吉亚大学例如，已使用3D打印机创建一个个性化的撑脚为美国足球运动员索尼·米歇尔。碳纤维支架使这位跑锋能够回到场上，同时还能在比赛中感觉到球在腋下。
同样，临床医生来自东南大学中大医院有3D打印出了一种新型的手臂支架这使一个病人能够恢复左手的功能。通过3D扫描和建模，医生们最终能够制造出比传统技术更可定制的支架。
这家意大利生物医学初创公司采用了一种更可扩展的方法挂式已经开始营销其新的“装甲”范围可定制的3D印刷背括号．首次在CES 2021在美国，模块化支架的设计是坚固和透气的，同时可以根据每个患者的需求进行定制。
研究人员的研究结果在他们题为“尖刺 - 联合：一种结合移动性和支持的生物透明解决方案这本书是由阿里·卡赫西(Ali Khaheshi)、斯坦尼斯拉夫·n·戈尔布(Stanislav N. Gorb)和哈米德·拉贾比(Hamed Rajabi)合著的。
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特色图像显示了Kiel团队的3D打印支持优势的总结。图片来自tc生物和仿生材料杂志。
