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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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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