人老腿先老养腿先护膝，3D打印的护膝更轻便、更坚固_技术前沿

科学家们已经开发出一种轻便、坚固的护膝，可以使用 3D 打印技术制造。

X-Brace 由新加坡工程公司 Delsson 与新加坡南洋理工大学 (NTU) 的 3D 打印专家合作开发，由于采用轻质塑料和辅助弹簧而非金属的新型 3D 打印设计，实现了重量减轻。它的重量约为 720 克 - 比重量超过 1 公斤的典型金属矫形支架轻 30%。

通常为老年患者开具支具，以帮助减轻他们膝关节的负担，以及协助接受过膝关节手术的患者，例如运动员经常遭受的韧带撕裂重建术。

研究人员使用 3D 建模来帮助验证他们的设计理念，并使他们能够实现显着的重量减轻。

轻量化和强度对这个项目至关重要。研究人员首先分析了传统的护膝及其当前的材料清单。我们决定改用结构优化的塑料材料。使用带有描绘应力图和 3D 建模的拓扑优化，然后设计了新的结构和关节，这些结构和关节的强度足以承受膝盖的弯曲，并仍能帮助它朝正确的方向移动。

研究人员认为，X-Brace 可以帮助改变医生和物理治疗师治疗和管理不同膝关节状况的方式，因为现在可以定制支具提供的帮助量，从 6 公斤到 32 公斤。

X-Brace 对患者康复具有革命性意义。它重量轻且不会滑动，而其模块化辅助负载允许患者个性化康复。NTU 帮助提供了一种量化方法来减少框架的壁厚和轮廓，这对于在多次重申后实现减重至关重要。

虽然传统支具的目的是，通过阻止用户将膝盖弯曲超过某个角度来保持膝盖不弯曲并限制膝盖的运动，但 Exo 支具的模块化设计允许患者在锻炼的基础上恢复手术后膝盖。

由于每个人的恢复速度不同，弹簧的张力和弹簧在支具上的位置由医生或物理治疗师决定，以好地提供所需的支撑，同时允许患者通过日常运动以他或她自己的步调恢复。

3D 打印越来越多地用于医疗保健环境。上个月，来自东伦敦哈克尼的一名男子成为世界上第一个将 3D 打印义眼插入眼窝的人。

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