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E-Nable:低成本的3D打印假肢

Mar 16, 2018

有这样一个全球网络, 这里热情的志愿者们使用3D打印技术向世界伸出 “援助之手”。

“一开始是最困难的。我没有3D打印的经验,为此我尝试了各种各样的3D打印机,他们有不同尺寸的打印平台。因为Raise3D的打印机体积更大,这样我就可以打印成人尺寸的假肢,太棒了。”

崔博士

病毒免疫学博士

e-Nable社区是一个全球性的网络,志愿者有教师、学生、工程师、科学家、医生、设计师、艺术家、慈善家、梦想家、程序员和那些只想做出改变并协助“向世界伸出援手”项目的普通人。他们为那些需要上肢辅助装置的人提供3D打印的假手和义肢。

E-Nable塞拉利昂是该组织在西非的一个分支机构,由一群志愿者组成。在上世纪90年代,上百名成人和儿童在残酷的内战中失去了肢体。E-Nable塞拉利昂致力于以每件50-200英镑的价格生产手腕推动的义手和肘部推动的手臂。

3D打印的假肢手臂和假手。

在塞拉利昂这样的地区提供假肢会面临一系列挑战。通过使用3D打印,ENable团队已经能够为以前难以使用假肢的人群提供定制的假手和假肢。

在引入3D打印技术之前,E-Nable团队

1.使用与传统假肢制造相关的技术,但制造周期长,成本高。

2.由于成本高昂,无法为塞拉利昂等地区提供服务。

3.无法生产大量定制部件。

自从应用3D打印技术以来,塞拉利昂的E-Nable团队

1.两个月内生产了52套假肢。

2.将每个假肢的成本降低到50美元。

行业:专门从事3D打印假肢的慈善机构

被采访者:崔博士

职位:病毒免疫学博士

过程:

来自加拿大的天才生物插画家 Albert Fung 首先为最初的假肢设计了一个CAD模板。使用这个模板,团队能够针对每个患者的情况优化模型。对于塞拉利昂的一个客户来说,这意味着定制一个假肢来应对极端气候、尤其在这样一个缺乏经济支持的地区。凭借3D打印的低成本和高效率,冯国伟和崔博士使用了一年时间,创建了5个版本,并优化了塞拉利昂患者的设计。

在当前版本可用的情况下,E-Nable团队测量本地截肢者前臂的尺寸,并在CAD模板中对其进行个性化调整。所有的假肢都是3D打印的,可以用简单的关节锁、绳索和弹簧进行组装。假体的主要部分打印出来是平面的,可以通过沸水软化。

这种加热的假肢使研究小组能够很容易地将它直接按到截肢者的手臂上,且十分贴合。

手指、肘、关节和假肢的其他部件。

当地志愿者组装假肢。

挑战:

在采用3D打印之前,崔博士和他的团队只能采用传统的假体制作过程。如果他们决定仍采用这一方法,E-Nable和塞拉利昂患者是承担不起这样高昂的费用的。传统假肢的普通市场价格一般不到5000美元,一个只提供一个开合钩的功能性假肢只成本可能高达10000美元。如果他们决定仍采用这一方法,E-Nable和塞拉利昂患者是承担不起这样高昂的费用的。传统的假肢制作工艺需要手工制作的零件和人工劳动。在残肢上进行石膏铸造,以制造一个诊断性检查插座。止回阀套筒首先形成在透明塑料中,以便观察压力点和问题区域。通常会制作和修改多个尺寸的套筒,以达到真正的合身。

医生(左)和塞拉利昂使用3D打印假肢的病人。