3D-printed noses for accident victims "within a year"

2013-11-08 13:25

                            
新闻:根据一家致力于新一代假肢的设计公司的说法,为事故受害者和面部缺陷患者制作3D打印的鼻子和耳朵替代品可能还需要一年时间。
病人可以在48小时内打印出一个定制的鼻子或耳朵,而不是手工制作假肢所需的十周时间,弗里普设计(Fripp Design)。
“这是节省时间和节省成本,”该公司的创始人汤姆弗里普告诉Dezeen。“特别是,节省时间对病人来说是很好的。传统上,要制作一个假肢,你需要等待大约十周的时间才能得到手工制作的假肢。从开始到完成,我们将在48小时内扫描、设计和打印。“
弗里普说,这项技术明年这个时候就可以准备好,尽管要让医疗服务部门接受这项技术是最大的挑战。他说:“我认为,从现在开始,从现在到(获得)你所指的一年的可利用的服务,实际上应该取得任何进展。”他说:“这需要一些人接受卫生服务。这是最大的障碍。“
该项目将作为3D打印医院的一部分在伦敦的3D打印展示中展出。这个展览探讨了3D打印是如何改变医疗保健的,还展示了一种生物打印机,它可以打印人类细胞,从而消除对新药物动物测试的需求。
FRIPP还在研发3D打印的眼睛,生产价格可能不到100英镑,而现有的人造眼镜片目前的价格高达4000英镑。
总部位于英国的Fripp使用彩色3D打印技术制造软组织假体,可供面部缺失部位的患者使用。每个定制的假体都使用生物兼容的淀粉和硅酮,与佩戴者的肤色相匹配,制作时间不到两天。
弗里普告诉Dezeen说:“我们复制这种颜色,这与肤色完全吻合。”“在此之后,我们必须对打印机进行颜色编码,因为如果您将任何颜色发送到任何标准打印机,则会得到完全不同的颜色。”
目前的过程是漫长和昂贵的,并涉及到对该地区的印象,以创造一个模型的假肢,然后必须手绘和修改,在配件。
为了加快速度,弗里普设计公司
假肢的设计使用的是先前对病人的扫描,如果可以的话,通过映射病人亲属的特征,或者简单地记录鼻部或耳朵等部位的档案。
弗里普说:“我们使用的是一种图形黏土,我们可以把它雕刻出来,并使之变形到创伤区域,这样我们就能确保自己的身体非常合适。”
然后使用Z corp Z 510彩色3D打印机,用精确的颜色轮廓打印该形状。这将花费大约相同的手工假肢,但一旦创建,该文件可以用来生成多个副本,以一个大大降低的成本替换。

                            
弗里普承认,他的产品不像目前的产品那样逼真:“它们的质量不如手工制作的高质量,而手工制作的产品真的很漂亮,但病人可以把它作为临时产品,直到手工制作出来。”
他说,他们已经为一名病人测试并安装了假肢,但该项目正在等待医疗认证。他认为,从这一过程中获益最多的人将是“目前在发展中国家的个人,因为他们没有钱为一名熟练的技术人员建造一台这样的设备。”
弗里普的公司还与曼彻斯特大都会大学合作,生产一批假眼,病人只需花30英镑就能买到,他们也希望在一年内出售。
他还声称,他的公司已经开发了第一台完全用硅进行3D打印的机器,这将有助于去除由于硅与淀粉反应而在假体边缘形成的白线。
对于我们一次性的3D打印杂志印刷转变,我们报告说,这项技术正在朝着医疗应用,如印刷器官。科学家们还印制了一种仿生耳朵,可以听到超出人类正常范围的无线电频率。
以下是我们对汤姆·弗里普进行的全面采访:
丹·豪瓦斯:你是怎么印鼻子还是印耳朵的?
汤姆·弗里普:它从一个数据捕获开始,一半,因为我们处理的病人有时非常紧张,有时非常激动,我们必须使用结构化的光系统,这是一个瞬间捕捉。神经紧张的人往往会四处走动,坐立不安,而激光产生它们的时间太长,因为它们不会静止不动。所以我们使用了一个彩色摄影测量系统。这是一组安装在垫子上的摄像机,它们被校准以知道每个吊舱的位置。他们都在同一时间拍摄一张照片,然后他们可以计算出物理几何,同时捕捉颜色。
这给了我们一个创伤区域的网格。这显然不包括你需要生产的东西来替代任何创伤区域,这可能是由于手术或疾病造成的。接下来要做的就是创建这个几何学,我们可以使用现有的假肢作为CAD文件,或者我们可以想象一个朋友或家庭成员,我们会调整它以适应三维CAD。或者我们可以使用CCRMI数据,如果可以的话。
我们有很多种方法可以复制,比如说,用鼻子来确保它符合我们的要求。我们使用一个体素模型系统来建模,所以它的像素而不是表面或实体模型,它使用的图形黏土,我们可以雕刻和变形的创伤地区。所以我们要确保我们有一个非常准确的匹配。然后,我们必须确保我们得到正确的颜色,我们这样做,我们采取一个特殊的光度计读数从病人,所有在同一时间捕获。然后,我们复制颜色,这是一个完全符合肤色。在此之后,我们必须对打印机进行颜色编码,因为如果您将任何颜色发送到任何标准打印机,则会得到完全不同的颜色。最后一个阶段是我们生产它,我们实际上是3D打印全彩色部分的淀粉,因为它是一种稳定的,重量轻,多孔的材料。这一过程包括迫使医用级硅进入淀粉,这就产生了它的最终品质,然后假体就可以去适者生存,进行调整并适合病人。
丹·豪瓦斯:与目前的假体制作方法相比,它有什么好处?
汤姆·弗里普:这既节省了时间,又节省了成本。特别是,节省时间对病人来说是很好的。传统上,要做一个假肢,你需要等待大约10个星期才能得到手工制作的假肢。从开始到完成,我们将扫描,设计和打印在48小时内。它们的质量不像手工制作的那样漂亮,但是病人可以把它作为临时产品,直到手工制作出来。
另一个好处是成本效益要高得多。虽然第一张要花费大约1500到3000英镑,这取决于你在这个国家的位置。由于设计方面的原因,我们的第一款的价格大概是一样的。再来一次手工制作的,你的体重是一千英镑。因为我们刚拿到一个CAD文件,我们只需再按一次打印就可以了。
丹·豪瓦斯:这个已经测试过并应用于病人了吗?
汤姆·弗里普:不,我们已经把它安装在病人身上,看看他们对它的反应如何,但实际上它还没有作为假肢提供给病人。主要原因是产品很难进入医疗行业。我们是一家工业设计公司,我们发现有很大的阻力,因为传统上,事情来自有想法的外科医生和临床医生,而不是外部的设计公司。
丹·豪瓦斯:你认为还需要多长时间才能完成呢?
汤姆·弗里普:我认为从现在到提供服务,你说的是一年。它需要在某种程度上接受卫生服务。这是最大的障碍。
丹·豪瓦斯:你用哪种打印机打印文件?
汤姆弗里普:我们故意使用Z公司Z510,因为这是一个更开放的系统,我们可以玩以前的材料,最近的那些更多的是以墨盒为基础的。
Dan Howarth:假体是怎么附着在脸上的?
汤姆·弗里普:有很多种方法。很多病人已经在好的组织上植入了一个植入物。因此,在创伤区域下的任何骨头,都有一个钢制的植入物钻入骨头,然后我们就可以在扫描过程中捕捉到方向和位置。然后,我们会生产假体,实际上在假体内部有磁铁,它只会夹在假体上。但是假体也有一个很好的贴边,这意味着你可以在这个边缘周围放置一种医用胶黏剂,当你清洁它的时候,它会重新激活。所以你可以在一夜之间取下假体,让空气进入任何疤痕组织,清洗它,然后用医用粘接剂把它夹回植入物上,在边缘周围做一点点化妆,然后把它隐藏起来。
丹·豪瓦斯:谁会从中受益最大?
汤姆·弗里普:最能从中受益的人是目前在发展中国家的那些人,因为他们没有钱去建造一个技术熟练的技术人员。有些地区的技术人员根本就没有,他们得等上一年左右才能去一个更发达的国家,在那里你可以让学者们去参观并开办小型诊所。这种情况经常发生,但你仍然要等很长时间,而且在大多数情况下,有些人还是买不起。
丹·豪瓦斯:在获得医疗认证之后,接下来是什么?然后你能开发它来创造其他的身体部分吗?
汤姆·弗里普:是的,我们目前在我们可以生产的物理部件上受到限制,例如,由于肢体的物理尺寸,四肢有些麻烦。淀粉材料是非常微妙的,当它从打印机出来时,当你真的试图处理它时,一个大的树枝可能会崩溃。我们已经研究过其他的部分,比如更换乳房,它们特别难生产,因为制造它们所需的模具的物理尺寸,使得它们非常难加工。这个过程很简单,但是在材料方面还有很多工作要做,我们才能生产出这么大的东西。
丹·豪瓦斯:你还有什么东西在准备中吗?
汤姆·弗里普:在过去的一年半到两年里,我们也在发展人工眼睛,代替人们的眼睛。手工假肢也有类似的情况,我们开发了一种全彩色3D打印方法,不需要花费3000到4000英镑,我们可以生产不到100英镑。
丹·豪瓦斯:这和鼻子一样管用吗?
汤姆·弗里普:算是吧。有了人工眼睛,我们实际上是生产库存零件,所以他们是一套标准化的3D打印零件。目前,所有的人工眼科假肢都是手工制作的,生产起来非常昂贵,而我们的假肢生产速度更快,成本更低。因此,我们的大约30英镑,我们可以在三个小时内在我们的系统大约150。
Dan Howarth:这个项目和鼻子一样吗?
汤姆·弗里普:产品实际上更精致,而且过程也相当完整。材料是标准的,没有任何问题。我们目前正在与曼彻斯特大都会大学合作这个项目。我们开始扩大生产过程。人们对这种产品非常感兴趣,尤其是来自印度。
丹·豪瓦斯:你认为要多久才能投入大规模生产?
汤姆·弗里普:我可以想象,在12个月内,我们应该生产这种产品,它应该会销往印度。
我要说的是,软组织假体的问题之一是淀粉和硅不太好。所以当你过度强调假肢的时候,你会得到一条小小的白色放牧线,如果你有一个临时的假肢,这也不是什么大问题。唯一的解决办法就是消除过程中的淀粉,所以在过去的六个月里,FRIPDesign作为一家公司开发了自己的新型3D打印机,它实际上直接用有机硅打印,这是一个完全改变游戏规则的方法,因为没有人真正能够用硅树脂打印,我们已经找到了一种方法。目前我们有一个测试装置正在运行,我们正在生产样品,并在大约两周前提交了专利申请。
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3D打印鼻子和耳朵替代事故受害者和面部残疾的人可能只有一年的时间。

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