个性化3D打印颈托在低头综合征患者中的临床应用:一项改善生活质量与颈部支撑的创新研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:3D Printing in Medicine 3,2 3.2

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  针对低头综合征(DHS)患者传统颈托支撑不足的问题,英国皇家国立骨科医院团队开发了基于粉末床融合(PBF)技术的个性化3D打印颈托。通过6例患者的前瞻性研究,证实该设计显著改善全球颈椎角(GCA)和垂直下巴眉角(VCBA),降低疼痛评分(VAS),为神经肌肉疾病康复提供了数字化解决方案。

  

低头综合征(DHS)是一种令人困扰的神经肌肉疾病,患者因颈部肌肉萎缩无法维持正常头部姿势,导致视线受阻和慢性疼痛。传统标准化颈托存在适配性差、支撑不足等缺陷,严重影响患者生活质量。尽管既往有定制化矫形器的尝试,但受限于制造工艺复杂、周期长等问题,临床始终缺乏高效解决方案。

英国皇家国立骨科医院联合伦敦大学学院的研究团队在《3D Printing in Medicine》发表突破性研究,首次建立数字化工作流开发个性化3D打印颈托。研究采用粉末床融合(PBF)技术,通过5分钟三维扫描、24小时数字化设计、72小时打印的标准化流程,为6例DHS患者制造轻量化尼龙-12颈托。关键技术创新包括:1)使用Artec EVA光学扫描仪获取患者头颈部解剖数据;2)在Rhinoceros软件中设计保留6mm通气间隙的个性化结构;3)整合闭孔泡沫衬垫提升舒适性。

研究结果揭示:
全球颈椎角度与垂直下巴眉角改善
通过侧位摄影测量,所有患者佩戴颈托后GCA提升至20-40°正常范围,VCBA显著降低,证实设备可有效矫正头部前倾姿势。典型病例显示未佩戴时VCBA达45°,佩戴后降至25°。

疼痛管理与使用时长分析
6个月随访数据显示,患者3的颈部疼痛VAS评分从7分降至1分,每日使用时长从2小时增至8小时;患者4呈现相似趋势,证实长期使用可增强肌肉适应性。

设计性能评估
采用5分量表评估显示,颈托在舒适度(4.2分)、外观(3.8分)和穿脱便利性(4.5分)方面持续优化,反映患者对个性化设计的良好适应性。

讨论部分强调,该研究首次验证了数字化工作流在DHS矫形领域的临床价值。相比传统工艺,3D打印将交付周期从数周缩短至3天,且精准的解剖适配减少皮肤并发症风险。值得注意的是,两名患者报告出现"主动头部控制增强"现象,提示长期佩戴可能产生神经肌肉再训练效果。研究局限性包括样本量较小(最终4例完成随访)和缺乏成本效益分析,但为后续大规模队列研究奠定基础。

这项由Deepak M Kalaskar团队主导的研究,标志着康复工程从标准化向个性化治疗的重要转变。其创新意义不仅在于技术突破,更开创了"扫描-设计-打印"的闭环医疗模式,为其他神经退行性疾病的矫形器开发提供范式。未来研究可探索人工智能辅助设计、智能传感器集成等方向,进一步推动精准康复医学发展。

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