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Jung Kim教授/韩国高等科学技术研究所

工程生物信号疗法

在韩国高等科学技术研究所（KAIST）机械工程系的Biorobotics实验室，Jung Kim教授和其他研究人员开发了一种设备来帮助患有特发性震颤（ET）的患者，这是一种以无法控制的震颤为特征的神经系统疾病 全世界数百万患者从事写作，进食和穿衣等精确任务。

Kim和研究人员创建了一种可穿戴辅助设备，用于测量，监测和分析患者的肌电图（EMG）信号 - 在电或神经刺激时从肌肉细胞发出的生物信号。 该设备检测到任何不规则的EMG信号，并通过配备传感器的诊断提示稳定患者握手的运动。

寻找精确的3D打印解决方案

由于其复杂的设计，多个小部件以及对不断变化的生物信号值的高机械强度和灵活性的需求，生产完美的辅助设备具有挑战性。 在3D打印之前，团队外包原型，这需要长达四周的时间才能生成，并且经常导致延长的验证过程。 外包原型的质量各不相同，无法提供准确的验证数据。

“精确度对我们至关重要，因为我们需要确保每个电子或工程组件都适合ET辅助设备，以便从患者到设备的EMG信号传输顺畅，以便设备为其服务 目的，“金教授说。

使用KAIST Biorobotics Lab的Stratasys 3D打印机可以缩小CAD设计与功能原型之间的差距。 KAIST还为员工投资3D打印，通过定制的3D打印模型更好地传达工程理论。 学校管理委员会认为3D打印是关键行业中不断发展的技术，因此有必要在学生进入竞争市场之前为其配备最新技术。

使用耐用材料进行原型设计

实现3D打印的好处，Kim教授和他的团队3D打印组件和可移动部件的辅助设备。 CAD设计通过内置的CatalystEX™转换为可打印的STL格式，零件采用工程级ABSplus™热塑性塑料制造，具有强度和耐用性，可承受功能测试。

该团队3D打印了骨架的原型和辅助设备的较小组件，包括齿轮，齿轮，铰链和诊断提示。 3D打印部件和其他电子部件组装成临床实验的最终模型，证明其成功地帮助ET患者监测和稳定他们的无意识的手部运动。

“3D打印使我们能够在一夜之间快速识别设计缺陷，而不是等待数天或数周，”金教授说。 “我们可以在办公室生产多个组件原型，用于一次打印中的设计验证和装配测试，并相应地调整CAD文件，直到满足所有要求并且每个人都满意为止。 这大大加快了我们的项目进度，并为我们提供了额外的时间来生产其他实验室工具。“

把生物工程带到新的高度

自投资3D打印以来，机械工程部门一直致力于通过生产机器人外骨骼原型和定制夹具以及各种研究设备来充分利用它。 其他生物工程团队已将3D打印的使用扩展到用于检测不同生物信号的癌症诊断工具，筛查工具和MRI扫描仪的原型设备。

“3D打印对于大学的研究人员和学生来说都是一次非常好的体验。 它可以有效地构建原型，有效地协助我们的研究实验并且易于为研究人员和学生使用。 如果没有专业的3D打印机，我们就无法完成尽可能多的研究项目，“金教授说。

金教授和研究人员3D打印了骨架原型和辅助装置的不同较小部件，包括齿轮，齿轮，铰链和诊断提示