解密梅州首个3D打印假肢 制作费不到千元

经由演习，小涛涛利用3D机器手可以抓起眇小的绳索。

每天上午8点30分至9点，是5岁的小涛涛（化名）演习3D手掌利用技巧的韶光。
与这个打印手掌相处近半月后，小涛涛闇练地节制了它的利用方法，用它来抓橘子、玩小汽车，而这些都是他之前从未感想熏染过的。

近日，梅州市首个3D打印假肢亮相，梅州市残联康复医院为在其院进行康复治疗的残疾儿童小涛涛装置“3D手”。
国家职业假肢制作师、梅州市残联康复医院假肢矫形器装置中央主任李凌峰先容，目前该院的“3D手”已能实现大略抓握功能，手的不同部位截肢者都能通过“3D手”完成日常手部操作，是他们近期的目标。

利用3D打印手可用勺子舀饭吃

本周一早上，与小涛涛一起走进“3D手”演习室。
康复演习师给小涛涛的右手带上“3D手掌”，并帮他调节稳定好“手”的位置，只见小涛涛腕部一波折，“手”上用弹力绳做成的“肌腱”带动五只手指进行波折，顺利地捉住了桌上的黑板擦。
演习完成后，小涛涛依然不愿意将“手”取下来，或握着身旁妈妈的手；或摸着阁下的墙壁，看得入迷；或用前肢的力量摆动着这只“塑料手”，任“手指”在空中挥舞，好似在跳手指舞。
问小涛涛喜好这个新“玩具”吗，内向不爱说话的小涛涛溘然开口愉快地说：“喜好，它就像变形金刚的机器手。
”

小涛涛出生在2010年，他的妈妈陈女士（化名）永久也忘不了见到小涛涛第一壁时的感想熏染，看着儿子左手除拇指外，其他四指短小且全部并在一起，右手连拇指都没有，两只手就像是两个小肉球，内心十分痛楚。

小涛涛一岁多时，父母创造他还不会爬行，便带着他到广州的医院检讨，检讨得出孩子是脑瘫，这对付本已逐步接管孩子手部不健全的夫妻俩来说是沉重的一击。
但陈女士夫妻从未放弃孩子的治疗，这些年来，在深圳商超里做售货员的夫妻俩用微薄的人为支撑着孩子的治疗。
“当时打药水、康复演习，还有我们在广州的食宿，每个月要花去一万多元。
”后来，陈女士辞去事情专心陪着儿子治疗。
“手部不健全，希望通过康复演习能让腿部有力量，能像正常孩子般行走。
”陈女士说。

陈女士曾带着小涛涛四处求医，问询是否能做将手指分开的手术，但都被医院谢绝了；打听到上海一家医院此类手术较为成熟，但考虑到用度问题，一家人迟迟未敢行动。
去年8月份，丢下刚刚满月的第二个孩子，陈女士带着小涛涛来到了可免费进行康复演习的梅州市残联康复医院，在康复演习师的建议下，成为该院“3D手”的试用者。

如今，小涛涛能顺利地抓起大物件，这是陈女士从前不敢想的，而小涛涛借助“3D手”赞助用具还能用勺子自己用饭，更是让陈女士感到欣慰。
“从前左手有拇指，可以用拇指和并拢的四指夹住一些物品来磨炼左臂的力量，右手一贯没有办法演习，现在借助‘3D手’可以对右手臂和右肩进行力量和灵巧性演习，我希望有一天他能用双手给自己穿衣服。
”陈女士充满希望。

根据小涛涛的利用情形，国家职业假肢制作师、梅州市残联康复医院假肢矫形器装置中央主任李凌峰还在对小涛涛的“3D手”进行改良和打磨，以更精确地符合小涛涛的手部状况，“我们创造制作的‘3D’手拇指太长，角度也不太得当，抓握的时候拇指用途非常小。
此外，他的右手没有手指，只能通过腕部屈伸来对‘3D手’进行操作，手指之间分开操作比较困难。
之后会根据他的情形进行改良。
”

一只3D手制作用度不到千元

小涛涛手指缺失落，之前较少利用右手腕部，腕部感知能力较差，以是在佩戴“3D手”后，须要进行利用演习。
实际上，目前梅州市残联康复医院制作出来的“3D手”紧张实现大略的抓握功能，操作起来十分大略，靠腕部屈伸来实现手指波折。

小涛涛的“3D手”是梅州市残联康复医院做出的第3只已被利用的“3D手”。
2013年该院购入3D打印机，并组成科研组专门研究人体器官打印，以帮助残疾人规复残缺部位的功能。
“我们首先研究的是打印机器手掌，是由于手是人体最灵巧、最有用的运动器官，许多手部缺失落的残疾人身体上其他部位的功能也会缺少磨炼。
”李凌峰说。

起初，科研组只是利用打印机打印一些小物件或康复演习利用的赞助工具以理解打印机的实际功能。
2014年，科研组开始逐渐研究机器手掌打印。
“建模是最困难的，制作一个长方体带凹槽的抓握康复小辅具都用了三四个月的韶光。
”由于目前海内对3D打印假肢仍处于低级阶段，各地的技能都暂未完善，网上有根本模型公开源，但未有解释各配件之间该如何连接起来。
通过不断考试测验，团队逐步摸索出自己的制作方法。
“我们曾经考试测验过利用PLA（生物降解塑料聚乳酸）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）和尼龙材料来打印义肢，目前紧张利用的是PLA，‘腕部’与‘手掌’连接处肌腱则利用较为坚固的钓鱼绳，‘手掌’与‘手指’连接紧张靠有弹性的绳子做成的。
”李凌峰先容，他们考虑下一步调换弹簧来替代弹力绳，让“手指”更灵巧。

随着研究的推进，残联康复医院机器手掌打印技能逐渐成熟，2015年8月，喷鼻香港凤凰卫视《公益中国》栏目组联系李凌峰团队，希望医院能为宁夏石嘴山市的一名天生右手掌残缺的6岁孩童刘斌（化名）打印机器手。
李凌峰团队成功制作出第一个3D机器手，并为刘斌安装，教授其利用方法，刘斌随即即可抓握喷鼻香蕉等物。
此后，河北省的一名孩童也通过网络将手部尺寸和手部情形资料发送给医院，李凌峰制作出“3D手”后再通过物流邮寄给该孩童。
“目前，除了手掌，已有人预订要做前肢，但制作前肢更为繁芜，我们还没有实际操作过，正在摸索中。
”

作为目前的前沿技能，3D打印出来的义肢价格如何呢？李凌峰先容，3D打印机器手掌全体流程下来，全部用度加起来不超过1000元，而此前的传统假肢一个便须要3至5万元旁边，由于孩童处于成长发育期间，险些每年要改换一次假肢，“3D手”的利用大大减轻了家庭包袱。
“机器手掌一样平常来说利用寿命更长，紧张是改换‘肌腱’绳，拆卸也比较方便。
”相对付笨重的传统假肢，“3D手”的重量轻，利用上更灵巧。
对付医院来说，只要方案确定下来，制作安装一只“3D”手最多仅须要一日，而传统假肢仅制作便须要3至5天，安装调试还须要更永劫光。

未来有望在家制作3D打印手

梅州市残联康复医院科研组对3D打印假肢仍处于低级研究阶段，目前打印出来的机器手仅能实现大略的抓握功能，且抓握效果并不是太好，圆形物体不易抓取，手腕屈伸仅能指挥“手指”“集体行动”，手指之间暂未可分散操作，利用者若需完成抓握功能外的操作须要赞助工具合营。
例如小涛涛用勺子用饭时，要在手掌上套一个套具，将勺子置于套具内，利用“手掌”的力量将饭勺起来。
不同的用具须要不同的赞助工具，利用起来较为麻烦。

“我们现在正在研究3D打印机电手，是更灵巧的假手。
”李凌峰先容说，机电手模拟人体肌肉传感器系统，这个传感器能够对大脑发出的旗子暗记做出相应，使假手按照利用者的意图运动，传统的机电手价格昂贵，“利用3D技能的上风在于几何构造的构建和降落定制独特产品本钱的能力。
”

他说，目前海内对3D打印机器手的研究都尚为薄弱，更不用说对3D打印机电手的研发了。
“我们研究的方向便是不断扩大机器手的利用范围和增加它的利用灵巧性，让手部残缺的人能像正凡人一样利用手，也都能利用得起假肢。
”

此外，团队不断试验和优化3D机器手的方案，以求未来只需套入利用者手的尺寸和手部残缺状况，即可打印出机器手。
“由于3D打印机的价格在不断低落，我们希望制作出可以套用的3D机器手制作方案，那么肢体残缺的孩子家庭可以买一个便宜些的3D打印手，家长在家便能制作好。
”李凌峰说。

广东省残疾人赞助用具资源中央主任王睦雄先容，目前海内个别地方对3D打印手的研究取得了打破性的进展，但省内暂未有干系报告上报中央，梅州市在广东省各地级市内开了先河，“这是好事，虽然目前3D假肢制作在海内运用还不是很大，但是这是个发展趋势，敢于对新生事物进行研究和开拓，对行业发展是件好事。
”

3D打印在其他领域运用已有许多，但在医疗奇迹上仍处于刚刚起步。
在临床上，3D打印紧张运用于骨科、整形外科、牙科等领域，通过打印“千篇一律”的器官模型，让年夜夫根据模型制订手术方案，但是运用在患者身上的个例还很少。
也该当是技能仍处于起步阶段，干系的政策法规还未制订，而无论是材料、技能还是监测上，都还没有统一的国家标准。
“既然已有干系医疗单位开始研究3D打印技能，建议尽快订定国家统一标准。
”王睦雄说。

不雅观察

3D打印义肢前景可期

一部3D打印机经由十几小时的操作，便可打印出机器手各部分的配件，配件经由组装和调试后即可给一个手部残缺的儿童利用，3D打印在医疗领域的市场空间很大。
但是据不雅观察，目前3D打印假肢还有许多路要走。

瞥见小涛涛利用着“3D手”一直摆荡的画面让十分冲动，这个手部天生残缺的孩子如今有了自己的“右手”，能够完成正凡人轻而易举就能实现的硬物抓握，这种感想熏染他从前从未有过。
传统假肢太过昂贵，如果利用可以完成手部基本动作的传统电子手，一个便须要10万元旁边，而3D打印的手掌，全部用度加起来不到1000元钱。
个性化定制、低本钱制造，3D打印义肢对付残疾人群体来说，是个重大打破。

但目前梅州市残联康复医院科研组制作出的“3D手”，功能还是较为单一，仅能实现大物抓握，而且操作起来显得略为笨拙。
“手”能分指运作，人脑便可操纵“手”完成根本操作，这还需科研组技能上的打破。
就目前而言，制作出3D机器手在省内也不多见，3D机电手更是梅州市残联康复医院科研组的目标，相信不久后，梅州第一只3D打印机电手也将面世。

比较眼下3D打印义肢在医疗界的实践激情亲切与技能进步速率，干系法律法规的完善显得慢了些。
由于3D打印医用材料和传统材料不同，材料的内部构造和力学性能也不同，现行的假肢和矫形器（赞助用具）操作标准并不适用于这类材料，以至于目前制作出来的“3D手”所利用的材料没有可控的范围，制作出来的效果也无法鉴定，急需统一的国家标准。

3D打印义肢仅仅完成了一小步的研究，技能上的打破，监管政策等方面的真空仍需在不断发展中逐步得到完善。
3D打印义肢何时成规模、合法合规地在市场上运用，仍未可知，但我们看到一个巨大的市场，其大门在不断创新中逐渐打开。

链接

3D打印在医疗行业的运用

3D打印是第三次工业革命的主要技能，实际上3D打印在其他领域的运用很多，但在医疗奇迹上刚刚起步。
在临床上，3D打印仍是一个赞助技能，在骨科、整形外科、牙科等领域，利用3D打印技能打印出“千篇一律”的器官模型，让年夜夫根据模型制订手术方案等，降落手术风险。
目前通过3D打印出来的骨骼基本还是高分子材质，至于生物性的人体器官，目前还在探索。

已实现的3D打印重塑器官技能：

手掌：2014年10月，年夜夫和科学家们利用3D打印技能为英国苏格兰一名5岁女童装上手掌。

心脏：2014年10月13日，纽约长老会医院的埃米尔。
巴查博士利用3D打印的心脏救活一名2周大婴儿。

头盖骨：2014年8月28日，年夜夫采取3D打印技能为46岁的农人胡师傅，设计了钛金属网重修缺损颅眶骨，制作有缺损的左“脑盖”。

血管：德国弗朗霍夫激光技能研究所研究职员成功利用3D打印技能制造出人造血管，这一技能打破有望广泛运用在治愈皮肤创伤、人工皮肤再造和人造器官等医学领域。

脊椎：澳大利亚RMIT大学的研究职员与医疗东西公司携手为严重的背痛患者制造出了3D打印脊椎笼子。

鼻子：纽约MountSinai眼耳医院的年夜夫们利用3D打印鼻子帮助马绍尔群岛15岁男孩重拾生活信心。

肝：2015年4月，南方医科大学珠江医院肝胆一科数字医学团队采取3D打印技能，成功打印出患者的肝脏仿真立体模型，辅导年夜夫更快更准确地完成了一例繁芜的肝脏肿瘤切除术。

脚踝：利用3D打印技能制作置换骨模型，海内首例脚踝3D打印植入技能在广州市广医三院成功履行。

这些大多勾留在打印骨骼的层面，如何“激活”器官，让它具有生物功能，能在人体上正常运作，须要生物3D打印的进一步发展。