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本文系统梳理手动轮椅部件定制研究，涵盖设计、制造等多方面，为后续研究提供方向。
一、引言
在生命科学和健康医学领域，手动轮椅对于行动不便者至关重要。世界卫生组织（WHO）强调合适轮椅对保障使用者权益的重要性，若轮椅不合适，会引发多种健康问题，如不良姿势、压力性溃疡等，还会影响生活和工作。定制手动轮椅能提升使用效率、舒适度，减轻负面影响，促进使用者融入社会。随着材料、设计和制造技术的进步，轮椅定制变得更为便捷，本综述旨在梳理手动轮椅部件定制在设计和制造方面的研究现状。
二、研究方法
本综述采用六步研究法。首先确定初始研究问题为 “手动轮椅定制部件的设计和制造现状如何”。鉴于手动轮椅定制概念源于 20 世纪 70 年代末的超轻型轮椅革命，研究时间范围设定为 1980 - 2024 年。之后修订研究问题为 “日常使用的手动轮椅可定制部件的设计和制造研究现状如何”，并提出补充问题辅助分析。
在搜索策略上，2023 年 4 月对多个数据库（如 Scopus、Web of Science、PubMed、IEEE 数据库）及制造商网站进行电子搜索。筛选时依据 PRISMA 流程图，利用 Rayyan 应用辅助，用 Excel 提取数据。同时考虑到研究方法基于相对主义本体论和主观主义认识论，研究团队通过系统方法减少潜在偏差。
三、研究结果
- 文献筛选结果：初步搜索到 750 篇文章，去除重复后，经筛选最终有 59 篇文章纳入综述。
- 主要研究领域
- 定制化影响和背景：轮椅定制概念起源于超轻型轮椅革命，当时运动员通过调整轮椅重心提高速度，同时新材料和部件的应用为定制轮椅发展奠定基础。定制轮椅的好处包括满足用户 “乐趣、功能、时尚” 需求，提升推进性能、减轻身体负担，但用户背景会影响其获得定制轮椅的机会。在轮椅供应方面，超轻型轮椅因可调节性强，在评估、订购和组装等活动上耗时较长。
- 可定制轮椅部件设计：轮椅框架设计需考虑人体测量数据、功能需求和用户偏好，合适的框架设计能减轻重量、优化推进力学。定制轮廓座椅部件方面，定制轮廓坐垫可降低压力性溃疡风险，其设计从早期复杂、昂贵的方法逐渐发展到如今常用的激光扫描和摄影测量等数字化方法，还有研究探索动态坐垫以主动缓解压力。定制靠背能为特定患者提供更好的压力分布和姿势支持，可通过激光扫描等技术获取数据进行设计。
- 可定制轮椅部件制造：定制框架制造有使用粘合剂连接碳纤维管和 3D 打印等方法。定制轮廓坐垫制造从手工雕刻发展到计算机数控（CNC）泡沫铣削等先进技术，3D 打印也逐渐应用于坐垫定制。定制头枕制造可采用增材制造技术，但仍需研究优化设计和制造参数。
- 轮椅定制设计模型：用户需求评估借助质量功能展开（QFD）、层次分析法（AHP）和 Kano 模型等工具，帮助确定用户需求优先级，提高定制满意度。分析模型通过优化轮椅几何配置，减少上肢损伤，提高定制效率。理论模型基于大规模定制概念，分为结构、性能、经验和学习四个定制层次，辅助决策定制水平。
- 计算机辅助（CAx）工具在轮椅部件定制中的应用：在设计阶段，计算机辅助设计（CAD）等工具用于人体建模、3D 模型修改、干涉检查等，产品配置器也越来越多地用于辅助设计。制造阶段，CAx 工具可缩短制造时间、确定加工路径。分析阶段，有限元分析（FEA）等工具用于评估部件性能，但需通过物理测试验证模型。
- 评估定制轮椅部件的有效性：评估定制轮椅部件有效性的指标包括界面压力测量、主观舒适度问卷、速度、距离、氧气消耗等，这些指标有助于判断部件在功能和舒适度方面的表现。
四、讨论
- 研究现状及不足：现有研究多集中于定制轮廓坐垫，对其他部件研究较少。在框架设计中，测量椅虽有优势，但需更多研究验证其可用性；在制造方面，应进一步探索增材制造在复杂部件生产中的应用。设计模型研究中，现有需求评估框架有应用价值，分析模型可开发为软件工具，理论模型可指导定制决策。
- CAx 工具应用展望：CAx 工具在轮椅部件定制中应用广泛，但仍需研究其在临床环境中的可用性，比较不同软件工具，探索新兴技术（如人工智能、机器学习）的应用，评估其对轮椅部件性能和用户体验的影响。
- 术语规范问题：在手动轮椅定制领域，“个性化” 和 “定制化” 等术语常被混淆，需明确区分。定制化基于用户测量或轮廓修改部件，个性化则侧重于添加配件或改变外观；“定制 / 量身定制” 和 “定制化” 在轮椅语境中也需清晰界定。
- 研究局限性：本研究存在一定局限性，如未充分考虑制造商的实践，未区分不同收入国家和轮椅供应模式的研究，且未涉及其他轮椅类别部件的定制，结果不具广泛代表性。
五、结论
辅助技术定制对提高手动轮椅使用者生活质量意义重大。目前定制轮廓坐垫研究较多，其他部件研究不足。过去十年，技术进步推动定制流程从手动向数字化转变，3D 扫描、参数化建模等技术提升了轮椅部件性能和美观度，增材制造在部件生产中的应用前景广阔。未来，研究人员、制造商和健康专业人员应继续探索创新方法，确保用户能获得高质量的定制手动轮椅，促进其独立生活和社会融入。
