近來由于3D打印技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛,出現(xiàn)了很多為肢殘人士設(shè)計假手,這些假手往往使用家用的3D打印機就能制造出來,成本低廉,性能也很不錯。不過,使用3D打印的假腿可能就沒那么多了,主要是因為假腿在使用中往往要承擔負重的功能,要求更高,開發(fā)的難度也就相應(yīng)的提升了。
不過,美國舊金山一家名為LIM Innovations的公司已經(jīng)在這個方向上努力了很長時間,與3D打印的假手不同,開發(fā)的過程十分緩慢而昂貴。
主要的問題在于如何將這些假肢安裝到肢體上。多年來,這些假體主要是連接到一個定制的接受腔(Sockets)里,這個接受腔是以人的肢體為模具制造的。為了能夠正好安裝到人的肢體上,每個接受腔必須手工制作,這往往要花上幾個星期。總而言之,這個制造過程既費時又費力,卻又不能保證完美的效果。
如今,LIM Innovations已經(jīng)開發(fā)出快速、簡單和相對實惠的方法來定制和生產(chǎn)這些接受腔,制造出的接受腔不僅很舒適,而且質(zhì)量也很高。LIM公司稱之為Infinite接受腔。這些Infinite接受腔在24小時之內(nèi)就能做到與用戶的完美匹配。據(jù)說,用戶全天佩戴著都不會感到不舒服。
那么,秘訣在哪里呢?據(jù)了解,老式的接受腔是由單塊塑料制成,而LIM的Infinite這是由多個部件結(jié)合而成,可以根據(jù)用戶的不同需求進行調(diào)整,以達到最舒適的狀態(tài)。它有4個熱塑性碳纖維支柱連接到膝關(guān)節(jié)處。在接受腔的頂部,這四個支柱共同裝在一個軟泡沫墊上,墊子外面有一個可調(diào)節(jié)松緊的帶子。LIM還設(shè)計制作了一個單獨的部件以適應(yīng)用戶的臀部,形成一個座,它有助于承受身體的重量。
而這種多部件、高度可調(diào)的設(shè)計基本上是3D打印的。為了實現(xiàn)最高水平的定制化,LIM公司在試戴過程更使用了3D掃描技術(shù),而非原有的手工測量的方法。這個數(shù)據(jù)隨后被用于生成可3D打印的文件。不過還有些部件是使用塑料材料快速規(guī)模制造出來的。
3D打印技術(shù)是實現(xiàn)這種可調(diào)節(jié)的實用假肢的關(guān)鍵。“截肢者的殘肢是不斷變化的,接受腔的相應(yīng)調(diào)整對于患者和假肢都有好處。” 據(jù)該公司介紹,截肢者殘肢的體積平均每天有5%的變化幅度,理論上說,要做到殘肢和接受腔的完全匹配是很復雜的。3D打印,由于其能夠快速、經(jīng)濟地制造出小巧、獨特的部件,成為這一難題的最佳解決方案。
不過這種3D打印的接受腔還沒有真正上市,LIM Innovations在尋找臨床合作伙伴。開發(fā)團隊希望,該產(chǎn)品的出現(xiàn)能夠使他們真正解決假肢世界最后一個緊迫的問題。
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