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3D打印膝关节矫形器


膝关节退行性骨关节炎——发病广泛,苦不堪言

膝关节作为主要的承重和运动关节,在人类日常生活中扮演着重要的角色。由于膝关节使用频繁,承重压力大,随着年龄增长等因素,也会因为“老了”出现各种问题,如膝关节退行性骨关节炎等。据统计,65岁以上的老年人,有80%会发生膝骨关节病。此类疾病,往往发病缓慢、病程长,易导致疼痛、活动受限、关节畸形,严重影响患者的生活质量;而且该类疾病的治疗费用高昂,致残率也较高,已经成为一种沉重的社会负担。

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真正有效的膝关节矫形器

膝骨关节炎的物理治疗方式中,最常用的是佩戴膝关节矫形支具。但是,目前市场上较为常见的膝关节矫形支具,在矫形原理和设计制造方面均存在重大缺陷,导致了矫治效果不理想,佩戴舒适度差等问题。

为了解决这一困境,上海九院戴尅戎院士团队,结合生物力学、摩擦力学、数字化设计、3D打印技术,研发了3D打印定制式膝关节矫形器。处于早中期的膝骨关节炎患者通过佩戴,短期可以减轻关节疼痛,提高生活质量;长期可以延缓甚至抑制关节的退变或增生,矫正下肢力线、永久调整关节间室,延后手术治疗的时间,甚至可以避免手术治疗。


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通过对膝关节两侧分别施加大小不等的轴向拉伸力,根据作用力与反作用力原理、杠杆平衡原理及力的分解原理,产生一个向力较小侧方向的矫正力矩。矫正力线,减轻患者患侧负荷的同时,对对侧进行局部减荷,从而避免加剧对侧的磨损。

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在此基础上,运用数字化扫描技术,获得患者的体表数据,再使用3D打印技术加工制作。大大提升了佩戴的贴合度和舒适度,真正做到了个性化医疗。


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国内首张3D打印定制式医疗器械二类注册证

3D打印定制式膝关节矫形器于2019年1月初,在戴尅戎院士的指导与支持下,率先申请到了国内第一张3D打印医疗器械注册证。这也是注册人制度下第一张隶属上海交通大学科研型企业转化的3D打印医疗器械注册证。


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使用案例

李阿姨,71岁。因右膝关节疼痛多年,行走蹒跚,影响生活。影像学检查后,发现双膝关节间隙狭窄,右膝为主,关节面毛糙,关节面下骨质密度不均,诊断为右膝骨关节炎。经过一段时间药物治疗后,疼痛无明显缓解。在佩戴3D打印定制式膝关节矫形器后,自述目前出行及各项活动都更加方便,活动时已基本不再出现疼痛,对其生活质量明显提高。在佩戴膝关节矫形器后,可旅行、爬山,对于这类运动休闲项目也不再担心出现膝关节的疼痛及不适。


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