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3D打印技术制造假肢 帮助更多人站起来

  使用硬质橡胶制作假肢的时代正在成为过去,当前的3D打印技术已经能够打印出假臂、假腿和假手并且可由应用程序控制,这项技术的不断进化正让假肢行业发生革命性变化。现在,苏格兰创办了一家全国假肢服务中心,让医生利用先进的3D打印假肢为截肢士兵以及其他截肢者带去福音,进而让这项技术进一步成为主流。

  这家假肢服务中心座落于爱丁堡SMART中心南方总医院的WestMARC部门。阿伯丁、因弗内斯以及敦提的截肢患者可以通过视频了解这家中心提供的服务。WestMARC全国假肢服务中心与现有的国家医疗服务系统假肢中心并行,利用专业的假肢制作培训与成像设备制作假肢接受腔。此外,这家中心还有一个步态研究实验室,研究患者安装新假肢后的步态。

  英国卫生大臣亚历克斯-尼尔表示:在冲突中截肢的老兵因外伤的特殊性拥有特定并且复杂的需求。这也就是为什么我们下定决心创建一家高科技治疗中心,采用当前一些最新并且最先进的技术。

  53岁的截肢患者、超市仓储员伊恩-罗宾在这家中心接受治疗。他安装的假手名为i-Limb,由TouchBionics公司制造,可由一款智能手机应用程序控制。1984年,罗宾在一场事故中失去了左手。安装i-Limb后,他可以借助应用程序对其进行控制,改变握力和位置。他说:我最初安装的假手由线缆控制,可以张开和闭合,与新假手相比有天壤之别。最初的假手只能做出一些基本动作,现在的假手可以利用安装在手机上的一个应用程序控制。我可以控制假手的移动和抓握方式。手臂能够对上臂肌肉发出的电信号做出反应。这个新假手大幅提高了我的生活质量。我可以拿起杯子,甚至可以系鞋带。

  53岁的安东尼-斯蒂克兰德也是一名截肢患者,17岁时失去右腿。在WestMARC的治疗中心,斯蒂克兰德接受了一个摄像头和运动传感器系统的检测。医生根据这一系统的检测结果创建3D图像,展示他的手臂移动。通过测量运动和力量,这项技术帮助医生评估患者的状况,而后为他们制作操作方便并且对肌肉压力较小的假肢。斯蒂克兰德表示:我的第一条假腿完全由金属制成。这种假腿是上世纪50年代设计的。你可能注意到每次爆发战争,假肢技术都会在战后大幅改进。借助于新假腿,我的走路速度更快,还可以保持相同的速度,给我的生活带来不少便利。无论我的好腿做什么,这条假腿都会复制。

  一名在福克兰因触雷腿部截肢的老兵是WestMARC治疗中心的首批患者之一,也是政府为截肢老兵提供的资助的受益者之一。这名老兵名叫杰夫-瓦德,现年66岁,退役时的军衔为中校。在进行排雷时,他被一枚塑胶地雷炸伤,右腿膝盖以下被迫截肢。回到英国前,他在医院呆了3周,安装假腿6周后重返工作岗位。瓦德说:我的第一条假腿使用普通塑料块和加强型塑料制成。新假腿采用一系列弹簧,完全由碳纤维材料制成,就像F1赛车技术一样,允许我上下左右自由移动。它的连接处采用钛,拥有令人难以置信的坚固度,贴近皮肤的部位采用硅材料并且内衬碳纤维,非常柔软。这条假腿就像来自于另一个星球,先进程度令人敬畏。

  3D设计公司Autodesk和多伦多大学正在实验不同以往的肢体扫描方式,创建定制的3D假肢接受腔模型,用于救助乌干达的截肢患者。Autodesk公司的Meshmixer软件利用扫描结果对假肢接受腔进行精确建模,打印机最后根据3D模型打印出假肢。目前,这支研究团队正在尝试不同的3D打印机,改进整个制作过程。此外,他们还为Meshmixer增加新工具,降低乌干达技术人员的建模难度。多伦多大学的学生认为借助于Autodesk的技术,他们制作的假肢接受腔将在不久的将来为乌干达的截肢患者带去福音。

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