3D打印老年人轻便的护膝
新加坡工程公司Delsson与新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的3D打印专家合作，为患有膝盖问题的老年人开发了一种更轻、更坚固的膝盖支架。
使用3D打印技术(也称为增材制造)，该团队成功地减轻了传统外骨骼的重量膝盖由于采用了轻质塑料和辅助弹簧的新设计，通常使用金属制成的支架减少了30%。
膝盖疼痛是全世界65岁以上人群的普遍问题，据估计，三分之一的美国人在某个时候遭受过膝盖疼痛。2017年，新加坡60岁及以上的老年人中有20%患有慢性疼痛。
牙套通常是给老年患者开的，以帮助减轻他们的负担膝关节，以及帮助那些接受过膝盖手术的患者，比如运动员经常遭受的韧带撕裂重建手术。
基于南洋理工大学研究人员3d打印的辅助矫形支架原型，Delsson和新加坡骨科中心开发了一种独特的产品，名为X-Brace，看起来类似于电影《黑暗骑士崛起》中蝙蝠侠使用的光滑的膝盖支架。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%。
在国家增材制造创新集群(NAMIC)的支持下，这个联合研究项目展示了新加坡强大的研发能力如何改变传统产品，并提高我们本地公司的竞争力。
使用增材制造的原型制作过程和产品设计迭代在南洋理工大学的新加坡3D打印中心进行，该中心是NAMIC支持项目研发和翻译的大学中心之一。项目资金由NAMIC的快速概念资助计划提供支持。
南洋理工大学机械与航空航天工程学院助理教授陈伟利(Chan Wai Lee)是该项目的首席研究员，他说3d建模被广泛用于验证各种设计思想，这些设计思想导致了减肥．
陈助理教授团队的南洋理工大学博士生Joel Lim先生领导了与Delsson讨论的设计工作，并为现实生活中的验证测试3d打印了原型。
“轻巧和强度对这个项目至关重要。我们首先分析了传统的膝关节支架及其目前的材料清单。我们决定改用结构优化的塑料材料。利用拓扑优化和描绘的应力图和3D建模，我们设计了新的结构和关节，这些结构和关节足够坚固，可以承受膝盖的弯曲，并且仍然帮助它朝着正确的方向移动。”Lim先生解释道。
Delsson新加坡执行董事Fabian Ong先生说，X-Brace将改变医生和理疗师治疗和管理不同膝盖状况的方式，因为现在支架提供的助力量可以定制，从6公斤到32公斤。
“X-Brace对于患者康复将是革命性的。它重量轻，不打滑，而它的模块化辅助负载允许患者个性化恢复。南洋理工大学帮助提供了一种量化的方法来减少框架的壁厚和轮廓，这对于在多次重复之后实现减重至关重要。”
联合团队致力于改进X-Brace的第7版，该版本由轻质尼龙6框架组成，旨在支持膝盖轴上高达50公斤的弯曲力。这款产品现在已经开发到了第9个版本，设计得更加轻薄。
新加坡整形外科中心主席兼首席执行官Jeffery Chew博士说:“在我25年以上的整形外科实践经验中，我遇到过许多膝盖疼痛的患者。既年轻又老年病人有膝盖问题的人，在适应他们的走路方式以减少膝盖承受的负荷时，他们的肌肉往往会变弱。
“尽管进行了治疗，肌肉无力的患者的生活仍然受到膝盖疼痛的严重限制。X-Brace减少了膝盖的负荷，帮助患者在完全康复的过程中以更少的疼痛行走。”
外骨骼帮助患者恢复膝关节
X-Brace旨在帮助患者按照用户定制的速度恢复。
传统支具的目的是保持膝盖不弯曲，并通过阻止使用者弯曲膝盖超过一定角度来限制膝盖的运动，而exo -支具的模块化设计允许患者在手术后通过锻炼膝盖来恢复。
由于每个人的恢复速度不同，弹簧的张力和弹簧的位置(左边，右边，或两边)对撑是由医生或物理治疗师决定的，以最好地提供所需的支持，同时允许患者按自己的节奏通过日常运动来恢复。
NAMIC的联合创始人兼董事总经理Ho Chaw Sing博士说:“随着全球人口的快速老龄化，3D打印实现的轻型辅助矫形器，如个性化的膝关节支架，将越来越多地成为老年病学的重要工具，以实现更好的老年患者护理和结果。”
X-Brace预计将在市场上以1000新元(782美元)的价格出售，具体价格取决于用户所需的配置。该产品由Delsson的子公司Wearable Kinetics分销。
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