3D打印假肢资料收集

研究意义：对残疾人/发展中国家、战争地区的儿童的意义，对动物（美国一3D打印公司成功给残疾狗狗打印义肢）成本，、石膏阴型阳型的制作，用石膏锉、石膏调刀、砂纸等工具调整打磨，最后

才灌注成成型的假肢，一个简易的小腿假肢通常需三四天

“没有不可能实验室（Not Impossible Labs）”推出了我们所听说过的3D 打印技术最棒的用途之一：为人类打印低成本的假肢，尤其是那些在苏丹地区战争中失去臂膀的孩子。这家公司的主旨是从“人道主义出发做科技产品”，

在战乱纷飞的苏丹，数以万计的人丧失了生活能力，而现在，来自3D 打印方面的成果，将帮助他们重新获得正常的生活。

这一切起源于《时代》杂志的一篇采访。2012 年3月，14岁的Daniel Omar 在苏丹Nuba 群山寻找丢失的母牛，被飞机投掷的炸弹夺取了双臂。在接受记者采访的时候，Omar 说他已经成了废人，无法为家庭做出任何事情。“如果我能够死去的话，我会选择死去。”他说。Omar 的故事震动了Mick Ebeling。他是加州非盈利机构Not Impossible 的创始人，曾经发起过群众募款专案EyeW riter，一种眼球追踪技术，以帮助瘫痪涂鸦艺术家重新开始绘画。为了帮助Omar，他带着3D 打印机、笔记型电脑、塑胶材料来到苏丹。他还找来了相关方面的专家，包括Richard van As，一位开源技术和3D 打印的推崇者。

义肢技术的许多专利由大公司把持，而肌电义肢的费用可以达到数万美元。这些都是穷人无法承受的。于是，Richard van As 提出了自己的解决方案：Robohand。它自然无法和先进的义肢技术媲美，但是，即使是恢复小部分的身体功能，也会改变残疾人的生活，而且它的价格只有100 美元。

Daniel 生活的地方属于争议地区，长期受到战乱的困扰。要找到他，并不是那么容易。一开始，他很封闭，对来访的外人充满怀疑。但是，当义肢被制作完成，安装上，他开始走出心理阴影了。

“看这个男孩胆大自信起来，是一件令人惊奇的事情，”Ebeling 回顾Daniel 在失去双手后第一次拿起汤勺，“让Daniel 自己吃饭是一个重要的时刻，就像看到我自己孩子的出生。”

如今，Project Daniel 已经正式运行了。Ebeling 创建了世界上第一个3D 打印义肢的实验室，由受训的当地人运行，以帮助在南苏丹战争中致残的人。“我们希望非洲其它地区的孩子和成人，还有全球其他洲的人，都能够有机会使用这种新技术。”Ebeling 说。

首先，我想清晰几个定义，下面会用到的。

CAD：计算机辅助设计。

CAM：计算机辅助制造。3D打印技术，毫无疑问，属于CAM的一种。

其次，我想比较一下两个新闻中，假肢使用3D打印技术的必要与否。让我们分别以小女孩和小男孩来区分两条新闻。小女孩的新闻中，以我的专业知识推测，小女孩是“部分手截肢”，

使用的假肢按分类，叫做“索控半掌假肢”。小女孩通过剩余的部分手，做曲腕动作，通过钢丝传动，控制假肢手掌开合。

使用3D打印技术，主要是手指的部分，需要通过CAD技术，设计和模拟假肢零件的活动情况，确认是否能够实现预想的功能，然后使用3D打印机制作零件。如果使用传统假肢技术，假肢零件也必须完全定制才可以，需要假肢技师很多次的试验与改进，才能制作出符合预期的假肢产品。

这一回合，3D打印技术胜。

小男孩的新闻中，从“肱二头肌的肌肉能量来控制（假肢）手臂”可以判断，小男孩属于先天上臂部分缺失或者肘关节以下缺失，从图片上看，我更倾向与肘关节以下缺失。而通过肌肉能量控制，受限于不是专业媒体进行报道和翻译的，猜测应该是肌电控制。

也就是说，我推测，小男孩使用的是“上臂肌电假肢”。

从报道中，没有发现3D打印的假肢，与传统的假肢有什么性能上的不同，姑且认为性能相近。那么，传统假肢技术，与3D打印技术的假肢相比，我可以向你保证，绝对没有比之更差的地方。而且相对于3D打印技术的假肢，传统假肢的外观更好，穿戴更方便，可靠性和性能也一定高于DIY的产品。文中有提到，小男孩的家庭因为无法承担传统假肢的高昂费用才求助于3D打印技术，20美元可以做一个手掌，40到60美元可以做一个小（前）臂，但是却没有计算3D打印专业人员的人工成本、机电成本、控制系统编程成本等等。与国内上臂假肢装配起价20000元相比，是否更有竞争力？

其实，我很期待3D打印技术进入假肢行业的，我也同时认为，CAD\CAM技术，必然是以后假肢行业的未来。但是现阶段，国内3D打印技术，亦或者CAD\CAM技术，在假肢行业的应用并不是合适的时机。

CAD\CAM的优势：

∙从小女孩的例子中可以看出，如果有合适的知识结构和实际水平，CAD\CAM技术在小众假肢产品的应用上，有非常大的优势。很多之前因为单个生产成本高、周期长、难度大的假肢，因为CAD技术成本低，可以反复设计修改，可以模拟动作，所以大幅的降低了物料成本和时间成本。同时，我也期待AR(虚拟实景）技术的加入，更加方便假肢的设计制造。

∙数字化，可重复，可定量修改。现代假肢装配，基本上还是一个手工业。假肢装配最关键的接收腔，完全靠手工制作完成。完成之后，修改的余地非常小，如果需要大规模修改，那么只能重新做一个。而重新做一个，往往会发现，之前没有问题的地方，发生了变化。这都是手工制作的缺点。CAD\CAM完全是数字化的产物，可量化，同时局部修改，不会影响其他地方，这才是CAD\CAM的技术优势！也是最终能取代手工制作的唯一理由。

CAD\CAM的劣势：

∙从小男孩的例子，我们也可以看出劣势。如果市面上有工业化生产的假肢零件，那么使用定制化的产品，肯定只能是少数人的选择，从成本、性能、可靠性上看完全没有优势。无论是假肢行业还是其他任何行业，这都是很简单的普遍通用的道理。

∙人才问题。可以说，现在懂CAD\CAM的人，不懂假肢，同时，他们的技术水平如果足够，他们在本行业的收入，比假肢行业高的多。而懂假肢的人，不懂CAD\CAM，国内假肢矫形器技师的普遍学历是中专……小女孩和小男孩的例子中，从假肢技师的角度考虑，都有很多地方可以改进，但是没有。