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金华企业推出公益3D打印 提供假肢免费“私人定制”

日期: 2016年11月15日

 

你好,我们想在浙江省范围内寻找100名手部有缺陷的儿童,为他们打印合适尺寸的假肢,使之重新获得抓握的基本能力。”

  几天前,一则这样的信息发到记者的QQ上。发信者是金华企业“闪铸科技”,国内首批桌面级3D打印机和耗材生产企业,2016年被评为国家高新技术企业,目前在国际3D打印机市场排名全球第四。

  用3D打印机来“打印”假肢,装到人身上使用,听起来似乎非常“科幻”。实际上,这种技术目前已成为现实。

  正在改变世界的3D打印

  3D打印是增材制造的俗称,其核心是数字化、智能化制造与材料科学的结合。与对原材料进行切削的减材制造传统方法相反,3D打印的过程好比用砖头砌墙,逐层增加材料,最终形成物件。3D打印不需要模具,可以直接进行样品原型制造,因而大大缩短了从图纸到实物的时间。任何形状复杂的零件,都可以被分解为一系列二维制造的叠加。

  最早的3D打印出现在上世纪80年代,价格极其昂贵,能打印的产品数量也少得可怜。但现在,可以用3D打印机制造的东西正变得越来越多:航空航天、汽车、工业设计、建筑、饰品……去年,我国几名清华毕业生推出了一款3D煎饼打印机,只要在电脑中输入文字或图片,就可打印出人像、建筑、卡通人物等各种形状的煎饼。这款3D煎饼打印机在京东上众筹,仅12分钟就完成50万元的众筹目标,35分钟达到100万元销售额。

  有一天,孩子想要新玩具,老人想下象棋,你想换一个新杯子,不是去商店采购,而是下载几份图纸,然后在自家的3D打印机上就能打出来。这并不是虚构的科幻世界,3D打印机让这些都成为现实。不久的将来,3D打印机将像电脑一样改变我们的生活。

  医学应用3D打印我市有先例

  近年来,在专业的医疗领域,3D打印开始大显身手。许多医生用其辅助术前精确诊断,帮助手术决策和手术模拟,提高外科手术的效果,这在我市已有先例。

  去年6月,市中医医院收治了一名粉碎性骨折病人。由于伤处靠近关节,按照以往的手术方法,只有深入进去才能知道骨头碎裂的具体情况,边手术边当场想办法怎么来拼凑。为了达到最佳效果、缩短手术时间,该院骨伤二科主任赵俊强想到了运用3D打印技术,把病人的骨头按照1∶1的比例原样打印出来,先在模型上动一遍手术,把可能出现的情况预演一遍,再到病人体内去动手术。经过手术,患者脚踝处的碎骨顺利完成了复原。

  今年1月,市人民医院心胸外科遇到一名27岁的先天性心脏病患者,在施行动脉导管闭合介入封堵手术中,由于患者的导管异常巨大,直径接近2厘米,使用常规手术中最大号的材料去封堵,都没法将其闭合。再次手术之前,该院心胸外科主任范庆浩打印出一个心脏模型,既可以在手术前对患者的心脏大血管结构了然于心,又可以指导定制合适的封堵材料。最终,他成功完成手术,挽救了患者的生命。由于患者家庭贫困,范庆浩还自掏腰包付了2000元的3D打印成本。

  “一场由3D打印引发的医学革命已然开始,相比于工业更迷恋于传统生产方式的状态,医学界对于3D打印技术有着一种先天的亲近。”上海交通大学数字医学教育部工程研究中心王成焘教授这样描述3D打印技术与医疗领域的关系。

  3D打印让假肢不再昂贵

  去年“六一”儿童节前夕,一则《河南无手男童获赠3D打印机械手义肢》的新闻引起不少人关注。武汉协和医院的医生利用3D打印技术,为河南信阳的6岁断掌男孩制作了一只滑索义肢。这个造型酷炫的“机械手”能拿水杯喝水、握自行车把手,且成本仅600元。

  以往的假肢都是批量化生产,先制作出一个模具,再批量制作假肢。问题是每一名患者的情况不一样,如果根据个人情况私人定制,仅制作模具的成本就得几十万元,因此购买一套假肢最低也得数万元。使用3D技术后,通过将3D扫描、3D建模和最后的3D打印结合起来,借助一台满足要求的3D打印机,一天就能打印出来。根据所用材料和设计的复杂程度,生产成本在数百元到数千元不等,仅为传统假肢造价的十分之一甚至几十分之一。此外,在后续维修方面也具有价格和个性化方面的优势,有助于因患者年龄增长带来的频繁更新。

  在国外,3D打印假肢已投入到实际应用中。去年,英国普利茅斯大学25岁的机器人专业毕业生乔尔·吉巴德创造了一个3D打印机器人假肢原型机,通过使用黏在截肢者皮肤上的肌电传感器来移动个人的手指,可以执行与昂贵、先进的假肢相同的任务,赢得英国最热门的年度杰姆斯戴森奖。还有一些制造商、工程师、医疗人员、教师、学生、艺术家、慈善家以及家长们,通过组成社团,致力于为手部残缺的人们设计、定制、制作3D打印手。尤其是残疾孩童,借助3D打印,终于无须再为频繁更换义肢而发愁了。

  免费3D打印假肢欢迎申请

  据闪铸科技相关负责人介绍,前年,国际非公益组织E-able(Enable Community Foundation)率先在全球范围内推广3D打印义肢活动,并且公开3D打印假肢的模型和操作方法,得到多国3D打印企业的响应。

  金华企业闪铸科技决定用自己的优势技术来回馈社会,参加这一活动。他们了解到,有多达100万的中国孩子需要假肢帮助,针对儿童的医疗器械却少之又少。由于儿童身体发育迅速,使用一段时间后假肢就不得不更换;加之儿童身体条件的差异性大,大规模批量生产难以实现,因此假肢费用昂贵,对使用者的家庭来说都是不小的负担。幸好,E-able设计并开源了多款3D打印义肢,义肢制作的成本从原来的数十万元降低近千倍。

  去年10月起,闪铸科技和公益组织Hands on一起,用两个月时间完成了机械手臂的设计和调试、合作伙伴和志愿者的招募,并且募集到了活动资金。今年初,在北京、上海、广州三地开展了3D打印假肢推广工作。

  闪铸科技方面希望,金华本土的孩子也能获得3D打印的帮助,用假肢来完成基础的抓握能力,在生活中实现一些便利。因此,他们特地通过本报寻找合适的受捐人,为之测量数据,打印假肢。