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瑞典在讀碩士開(kāi)發(fā)出易于操作的3D打印定制假肢工藝

2016-05-06 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:Emelie的流程需要用到一個(gè)低成本的3D掃描裝置,實(shí)際上只需一個(gè)軟件就可以把iPad轉換成一個(gè)3D掃描儀。假肢套筒是直接通過(guò)對殘肢的3D掃描數據獲得的,只需將肢體表面的距離等同于所需套筒的厚度,然后減去原始的3D掃描數據,就得到了完全適合用戶(hù)的內表面。

  EmelieSTRmshed,這位在瑞典隆德大學(xué)(LundUniversity)工程學(xué)院攻讀產(chǎn)品研發(fā)的碩士生,開(kāi)發(fā)出了一種可按步驟操作的工序,將假肢關(guān)節的CAD數據與病人殘肢的3D掃描數據結合,創(chuàng )造出完美契合的3D打印假肢手臂關(guān)節。

  在A(yíng)ktivOrtopedteknik公司假肢專(zhuān)家ChristianVeraeus和隆德大學(xué)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)教授OlafDiegel的共同指導下,Emelie進(jìn)行了一項關(guān)于使用3D技術(shù)的可行性的綜合研究,內容包括3DCAD,3D掃描和3D打印,目的是為了制作更適合病人且易于生產(chǎn)的假肢關(guān)節。

  Emelie在開(kāi)發(fā)過(guò)程中找到了一位假肢專(zhuān)家做指導者,以彌補其缺少經(jīng)驗的缺憾。該項目的目的是提供給費時(shí)且勞動(dòng)密集的傳統制造方法一個(gè)可行的替代方案,以及為截肢患者提供完美契合的假肢關(guān)節。

  與此同時(shí),通過(guò)時(shí)間和成本的數據比較來(lái)看,使用新的工藝每年可節約400小時(shí),成本削減高達261000瑞典克朗/年。

  據了解,傳統上假肢的制造是一種非常耗體力的手工制作技術(shù),同時(shí)也是一種藝術(shù),需要熟練的工匠來(lái)做。

  傳統的工藝是這樣的,先用石膏來(lái)制造一個(gè)殘肢的凹模,然后通過(guò)它創(chuàng )建一個(gè)殘肢模型。這個(gè)石膏的肢體在經(jīng)過(guò)人工修改之后,隨后熱成型一個(gè)假肢接受腔,或者用這個(gè)模子加上塑料樹(shù)脂進(jìn)行層壓,樹(shù)脂中也可以添加玻璃纖維或碳纖維復合材料進(jìn)行加固。有時(shí)也會(huì )在接口處增加一層硅膠,以增加假肢的舒適性。

  而Emelie的研發(fā)目標之一就是借助低成本的3D打印技術(shù)創(chuàng )建出易于遵循的流程,使普通的假肢技術(shù)人員無(wú)需先進(jìn)的CAD技能也可以制作出完美契合的假肢。

  Emelie的流程需要用到一個(gè)低成本的3D掃描裝置,實(shí)際上只需一個(gè)軟件就可以把iPad轉換成一個(gè)3D掃描儀。假肢套筒是直接通過(guò)對殘肢的3D掃描數據獲得的,只需將肢體表面的距離等同于所需套筒的厚度,然后減去原始的3D掃描數據,就得到了完全適合用戶(hù)的內表面。

  這個(gè)工藝可以使套筒兼容主動(dòng)或被動(dòng)的肌電假肢。在小姑娘Neya的圖片(見(jiàn)上圖)中,假肢套筒是用其現有健康手臂的表面模型創(chuàng )造的,然后根據其解剖結構在軟件中進(jìn)行修飾、調整。而在以后的版本中,還將允許使用者根據自己的喜好來(lái)裝飾假體。

  最后的模型被送到一個(gè)選擇性激光燒結3D打印系統中,這是一種很常見(jiàn)的工業(yè)級3D打印技術(shù),能夠生產(chǎn)非常結實(shí)的尼龍件,通常幾個(gè)小時(shí)就能將假肢制成。如果需要的話(huà),最后還可以對其進(jìn)行著(zhù)色。

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