以色列理工科学家实现完全自动化的3D打印假体生产线

时间：2021-03-10 08:15 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

中国3D打印网3月10日讯，以色列理工学院的科学家们开发了一条自动生产线，用于3D打印低成本的定制义肢。在团队简化的设计过程中，将扫描被截肢者未受影响的手，使用CAD软件对其进行裁剪，然后将其直接转换为可打印的STL文件。然后，通过单击一个按钮，就可以轻松地将生成的零件组装成具有先进的物体抓握功能的逼真肢体，从而为患者提供更高的生活质量。

科学家的自定义扫描设置（如图）花费不到40美元。图片来自以色列技术学院。
推进无障碍义肢的发展
       失去一只手会通过增加对他人的依赖程度来严重影响某人的生活质量，但是假肢的费用在3,000美元至100,000美元之间。结果，许多截肢者的价格都超出了定制设备的价格，特别是考虑到它们通常需要训练有素的专业人员进行昂贵的手动安装才能获得最佳性能。
         除了成本之外，假肢还遭受其他导致高拒绝率的问题，包括它们的外观，重量，抓握力和缺乏感官反馈。这种患者的排斥反应也可能导致严重的后果，导致关节和肌肉变性，痛苦的炎症以及许多其他潜在的严重并发症。
        同时，使用3D打印，现在可以减少制造假肢所需的组装步骤，同时创建更复杂的设计，并且最近的许多项目都成功地做到了这一点。然而，开发具有一致特性并以足够快的速度来满足需求的低成本人造肢体仍然是个问题。为了提高产量并减少对训练有素的专家的依赖，以色列科学家因此开发了数字设计管道，可以在无需人工干预的情况下生产出价格合理的义肢。

该小组的3D打印手具有嵌入式力传感器（如图所示），可以为他们提供感应功能。以色列技术研究所提供的照片。
建立一个假肢工厂
        研究人员的生产线基本上包括四个步骤：扫描，建模，3D打印和组装。在最初的设计阶段，可以根据用户的喜好定制假肢的外观，并且患者可以在身体动力的手和更高级的EMG控制的设备之间进行选择。修复体完成后，它将自动转换为STL文件并发送以进行打印。尽管科学家的工作流程仍然需要手工组装最终零件，但他们发现可以优化先前的步骤以缩短过程，从而使构造简单，快速且对用户易于使用。
        为了使设置尽可能地可行，以色列团队甚至创建了一款基于英特尔实感摄像头的低成本定制扫描仪，价格约为40美元。发现的假肢也不是劣质的，因为它们被证明能够倒液和容纳家居用品超过50,000次。
        在其他测试中，加法肢体表现出能够使其抓握水平适应超软或刚性物体的能力，并且其电动机会根据阻力水平在不同的时间停止。尽管假肢尚未向潜在用户推出，但当被截肢者看到时，他们称赞假肢的重量和逼真的外观，这表明患者的排斥反应可能会降到最低。
         最终，科学家得出结论，通过消除昂贵的手动装配的必要性，他们的3D打印生产线可以显着降低有需要的人的假肢成本。尽管该团队并未在生产过程中给出总体价格，但他们得出的结论是，总体概念可以“提供该领域急需的飞跃”。
优化假肢生产

尽管3D打印假肢已经可以使用几年了，但该行业的重点最近转移到使截肢者更容易使用它们。例如，假肢制造商Partial Hand Solutions在其生产过程中采用了Formlabs的新型Form 1 3D打印机，使其每天可制造80个人造手指。使用该机器还使该公司能够制造既便宜又更好地适合患者需求的四肢。

同样，林肯大学的研究人员也开发了一种3D打印的传感器操作的假肢臂，专门为两岁的孩子设计。鉴于许多儿童由于持续成长而没有四肢相加，因此该设备已被构造为一种价格更便宜的替代产品。

在其他地方，已开发出定制的假体来满足患有其他各种损伤的患者的需求，并且科学家甚至陷入了3D打印睾丸的麻烦。据报道，韩国男子必须为人工性腺支付715美元以上的费用，而这种添加剂球旨在提供一种低成本的替代品。

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