3D列印義肢揭秘:沒有想像中那麼簡單

2020-12-06 電子產品世界

  在多倫多大學的這間房內,到處擺放著3D列印人體假肢。Ginger Coons是一名博士生,他拿著一款綠色義肢為我們解釋它的獨特之處。最新的3D列印義肢已經超過預期的強度測試效果,和傳統假肢一樣堅固抗壓。儘管如此,Coons和Matt Ratto副教授仍在為不同體重的用戶研發最佳義肢厚度、適應度。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/266515.htm

  經過反覆研究測試後,他們越來越接目標了:通過設計簡單、低成本的掃描、建模、製作、裝配流程,為發展中國家的用戶提供3D列印小腿。而所有3D列印義肢會於下個月在一家烏幹達醫院(CoRSU)進行首次測試。

  2013年7月,Ratto開始著手該研究項目。但他和Coons並非簡單地將他們的設計、軟體和使用說明拋出來就歇工了:這是因為目前的技術還不能自動適配所有用戶的情況,比如體重。同其它義肢研究人員和製造商一樣,為了弄明白如何將3D列印變得自發適配、操作簡單,Ratto和Coons拆分細解了3D列印流程。

  Ratto 在接受採訪中表示:「社會關係佔了很大比重,其重要性和設計研發技術相當。社會和技術這兩個因素是相互交織的,不能拆分它們。而這恰恰是這類技術項目的難點。」

  3D列印義肢與普通3D列印不同,因為已有傳統的義肢存在了。不可能簡單地從Thingiverse(在線3D物體文件儲存)下載設計就能改變世界。Coons稱:「談到科技的適用性,我們理所當然地認為用戶對象的情況都是各異的。"

  由此,羅徹斯特理工學院的研發科學家Jon Schull 成立了3D列印社區e-NABLE,參與者包括製造商、工程師、醫療人員、教師、學生、藝術家、慈善家以及家長們,致力於為手部殘缺的人們設計、定製、製作3D列印手。尤其對殘疾孩童幫助大,無需再為昂貴的傳統義肢發愁了。

  Schull表示:「我們已經招募了3000名來自世界各地的志願者,一同參加製作過程,並為我們宣傳該技術,讓世界看到我們的新技術和渠道如何與現有的醫療和商業渠道互補。」換言之,e-NABLE將與醫療機構建立合作關係,引入3D列印義肢技術。

  志願者們分工明確,有的拿出自己的3D印表機並為義肢手掌列印一些部件材料;有的負責裝配這些部件,而醫療人員則負責檢驗成品義肢是否適配、符合醫學構造。12月,學校裡的童子軍們也志願到約翰·霍普金斯醫院裝配3D列印手。

  Schull表示:「我們一直在努力簡化整個流程,沒有理由去讓一個需要義肢的人學會自己設計、定製或製作適合自己的類型。」

  在烏幹達,Ratto和Coons計劃在一家醫院裡測試去年完成的一款設計,旨在簡化掃描、建模和列印流程。Ratto還展示了用Python語言編寫的神奇軟體,目前還在開發中。它能在掃描過程中通過文本和視頻來引導醫護人員,其中採用了第一代Kinect的感應儀,然後再進行義肢建模。 醫生將利用項目合作軟體Autodesk(也稱Mesh Mixer)來定製每一個義肢。最後進行澆鑄掃描,列印出義肢。

  Ratto稱:「最簡單的方式就是讓醫院方直接發送掃描給我們,或我們設立一個服務點。」

  但問題來了:按上述方案實行,就意味著非洲本土醫院和專家沒有掌握研發這類義肢的機會了。所以授人以魚不如授人以漁,將CoRSU作為一個培訓中心,讓本土醫院掌握該技術。

  Ratto和Coons將放眼全球,希望在明年在烏幹達建立起首個3D列印實驗室後,能在後續12個月中製作至少65個列印義肢給殘疾孩童們。他們表示不會搬一個山寨實驗室到烏幹達醫院,而是引進實實在在的技術,力求長足發展,各方還會進行技術學習、反饋等。

  下一階段的重心是考慮如何做成產業規模化,因為單靠一個實驗室是無法完成的,因此我們追求社會創新,打造社會型創業公司。


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  • 3d列印的優點和缺點
    3d列印的優點   1、製造複雜物品不增加成本   就傳統製造而言,物體形狀越複雜,製造成本越高。對3D印表機而言,製造形狀複雜的物品成本製造複雜物品不增加成本不增加,製造一個華麗的形狀複雜的物品並不比列印一個簡單的方塊消耗更多的時間、技能或成本。製造複雜物品而不增加成本將打破傳統的定價模式,並改變我們計算製造成本的方式。   2、產品多樣化不增加成本   一臺3D印表機可以列印許多形狀,它可以像工匠一樣每次都做出不同形狀的物品。
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