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解析3D打印假体的研究和开发

http://www.printing.hc360.com2017年06月19日20:12 来源:编译自3ders.orgT|T

    3D打印一直在不断改变假体制造的面貌。该技术降低了假体的生产成本,让其更易获得,同时还实现了100%定制,加上柔性材料的使用,让假体戴起来更舒适。此外,该技术还能很好调整假体,让其适应儿童不断生长的身体。

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    E-NABLE

    世界上第一个3D打印机械手由IvanOwen和来自南非的木匠Richard共同开发。当时,Richard正在寻求帮助一个名叫Liam的小男孩,Liam一出生右手上就没有手指。在为Liam开发第一个假手原型后,Owen意识到Liam正在迅速成长,因此他开始研究如何为Liam3D打印假肢。

    在学习3D打印机设计软件和获得两台3D打印机捐赠之后,Owen和Richard3D打印出世界上第一个机械手,并将其送给了Liam。他们并没有为这个设计申请专利,而是将其发布在了Thingiverse上,并希望其他人能够打印和改进该设计。Owen的设计不断在人们的手中演变,最终e-NABLE社区成立。该社区是一个在线小组,在那里,成千上万的人分享假肢设计,并为“需要一个手”的人免费3D打印它们。 

    可变阻抗假肢

    在麻省理工学院(MIT)媒体实验室学习期间,MIT博士研究生DavidSengeh致力于研究如何改进假肢。在回到自己的非洲故乡,并访问了许多使用假肢的人后,Sengeh发现人们没在使用他们的假肢,因为坚硬的材料和过度的压力造成了四肢的不舒适。

    为此,Sengeh发明了一种由多种材料制成的3D打印假肢插座,其构造也有助于压力释放,从而增加舒适度。这种被称为可变阻抗假肢(VariableImpedanceProsthetic,VIPr)的3D打印插座增加了插座舒适度,同时还保持了结构完整性。通过3D打印插座,能实现高度的患者定制。    

    3D打印防护装置

    3D打印技术首次亮相NFL比赛现场是在超级碗(SuperBowl)50上。当时,卡罗莱纳黑豹队后卫球员ThomasDavis在前一场比赛中摔断了胳膊,但他发誓不会让这种情况阻止他参加自己的一个超级碗,并为此寻求3D打印技术的帮助。

    Whiteclouds和3DElite为这名球员设计和打印一个定制的管套来支持将Davis摔断的胳膊固定在一起的金属板和螺丝。这是3D打印被用来改善人类身体能力的一个典型例子。

    无限制的插座

    插座的不舒适是假肢使用者普遍遇到的一个问题。这是因为传统的插座是用单一的一块塑料,根据使用者当时的肢体情况模制而成的。这样就产生了很大的问题,因为在一天当中,肢体的体积和压力是不断变化的。

    为此,旧金山公司LIMInnovations开发出一种用许多不同的部件制成的可调整插座,从而解决了上述问题。他们的3D打印产品被命名为InfiniteSocket(无限制的插座),包括许多不同的扣环、带子和减压系统,为假肢使用者提供全天候的舒适。

    无肢体解决方案    

    一群来自中佛罗里达大学的在校生和毕业生成立了LimbitlessSolutions,另一家正在扩大3D打印对假体社区的影响力的公司。通过赞助和捐赠,该公司免费为儿童提供3D打印仿生手臂。该公司先3D打印好假臂的每个部件,然后再用一个肌电图传感器系统来让用户能够移动手臂。随着孩子的不断成长,该公司能轻松3D打印替换零件,以让假肢适应儿童的生长。    

责任编辑:刘洋

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