來(lái)源:揚(yáng)子晚報(bào)
B站UP主“Owen來(lái)造”(以下簡(jiǎn)稱歐文)用3D為粉絲的父親打造了新假肢,在3D掃描、VR建模、3D打印的協(xié)力下,新假肢軟彈貼合穿戴方便,受力也更加科學(xué),更換新假肢后這位大伯健步如飛,幾乎看不出有殘疾,時(shí)隔30年他重新提起了和家人們一起旅游,這段視頻讓無(wú)數(shù)網(wǎng)友感嘆科技的力量。記者了解到,在這個(gè)過(guò)程中,歐文用VR將傳統(tǒng)的平面建模搬到了三維空間,而3D打印技術(shù)更是將假肢的制造成本從上千上萬(wàn)降到了幾十塊錢。在接受揚(yáng)子晚報(bào)采訪時(shí),歐文表示自己沒有向粉絲收費(fèi),發(fā)布這個(gè)視頻是希望更多人看到3D打印存在的意義。
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2024-2-26 16:18 上傳
粉絲求助:想要合腳的假肢
歐文今年28歲,廣東人,他接觸3D打印已經(jīng)快10年了,平常他經(jīng)常在網(wǎng)上發(fā)布3D打印的相關(guān)視頻,三個(gè)月前,歐文接到粉絲求助,粉絲父親三十年前因?yàn)橐馔馇澳_掌截肢了,目前使用的假肢又貴又不合腳,穿久了還會(huì)引起身體其他部位不適,想請(qǐng)歐文聯(lián)系3D打印假肢的公司,幫父親做一個(gè)合腳的假肢。歐文告訴記者,“我在網(wǎng)上搜了一圈,沒有找到國(guó)內(nèi)3D打印假肢的公司,國(guó)外案例也不多。我當(dāng)時(shí)也沒有想太多,就想著能把3D打印技術(shù)展示給更多人,于是就這么接下來(lái)了。”
到粉絲家后,歐文就能明顯感覺到,大伯穿著假肢的左腳顯得更為臃腫。經(jīng)過(guò)觀察,老假肢需要經(jīng)過(guò)3層固定才能行走:要穿高幫鞋,先用鞋帶固定、假肢高位要綁繩子,最后還要用襪子反過(guò)來(lái)包住假肢,才能勉強(qiáng)固定行走,就這樣,假肢走路的時(shí)候還使不上勁。更嚴(yán)重的是,因?yàn)榧僦^(guò)厚導(dǎo)致兩只腳高度不一樣,以及走路姿勢(shì)的問(wèn)題,大伯健全腳的膝蓋勞損嚴(yán)重。了解完基本情況,接下來(lái)就是用3D掃描儀采集患肢數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)化成三維數(shù)字模型。在視頻中,歐文還展示了新型的3D掃描儀,這個(gè)手持儀器僅比手機(jī)大一圈,為了讓新假肢能更接近真實(shí)形態(tài),歐文還對(duì)大伯的健全腳進(jìn)行了掃描。
在查閱資料后,歐文了解到對(duì)于失去腳掌的患者,假肢最重要的功能之一,就是讓患者恢復(fù)走路中從后腳掌著地,到前腳掌發(fā)力離開地面這個(gè)腳掌滾動(dòng)的功能,而大伯的老假肢并沒有很好的實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。
多種技術(shù)結(jié)合,大伯穿上假肢后健步如飛
歐文告訴記者,“整個(gè)過(guò)程中難點(diǎn)比較多,其中涉及很多的受力分析,這又牽扯到假肢各個(gè)部位的材料結(jié)構(gòu)問(wèn)題,除此之外還要考慮耐用性、貼合度等等。在這些基礎(chǔ)上,還會(huì)用各種軟件,掃描、建模、3D打印等等!
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在建模過(guò)程中,歐文頭戴虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備,使用VR技術(shù),在很多網(wǎng)友看來(lái)他是在“炫技”,對(duì)此他告訴記者,“VR建模的效率要快上很多,平常我們?cè)陔娔X屏幕前建模,那相當(dāng)于是在2D的平面上去畫3D的東西,會(huì)比較復(fù)雜,需要不斷轉(zhuǎn)動(dòng)視角去調(diào)整屏幕中的立體模型,還容易操作不準(zhǔn)。使用VR時(shí),我想看模型的側(cè)面,頭一轉(zhuǎn)就能看到,手柄上一個(gè)動(dòng)作就能完成電腦上五六步的工作,所以說(shuō)用VR建模對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目絕不是炫技,而是讓整個(gè)工作流程和效率大大提高的新方式!
歐文做出的第一版假肢比老假肢小巧很多,重量也從496克下降到151克,厚度從2.5厘米降到了8毫米,穿脫還非常方便,只要扭緊旋鈕式綁帶就可以直接走路,大伯穿上鞋后,基本看不出哪只腳穿戴了假肢。不過(guò)實(shí)測(cè)中還是發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題,例如假肢直接與瓷磚接觸會(huì)很滑、前掌過(guò)窄穩(wěn)定性不足、右側(cè)綁繩勒腳,在大伯穿上四天后,粉絲又發(fā)來(lái)消息,“假肢太硬穿著不舒服、而且部分結(jié)構(gòu)已經(jīng)塌陷……”
在第二版假肢中,歐文通過(guò)調(diào)整模型內(nèi)部的密度等設(shè)置改進(jìn)了這些問(wèn)題,將假肢前側(cè)的密度增加至50%,使其在具有高強(qiáng)度的同時(shí)又起到一定的緩沖作用,內(nèi)部與患肢接觸的地方密度為10%,使其軟彈舒適,最后,鞋底部分使用從上至下由軟到硬的漸變處理,來(lái)平衡頂部與腳面接觸的舒適度和底部具有有力的支撐。最后在假肢外底部還增加了防滑膜來(lái)解決腳底打滑的問(wèn)題。再一次來(lái)到粉絲家中,歐文發(fā)現(xiàn)大伯的鞋子已經(jīng)從40碼換回了39碼,當(dāng)大伯穿上第二版假肢穿好鞋走起來(lái)后,歐文幾乎分不出大伯哪支腳穿了假肢。視頻中戴上假肢的大伯健步如飛,上下樓如履平地,看到這一幕網(wǎng)友紛紛留言,“科技改變生活,這才是科技的意義”、‘步子更大更穩(wěn)了,非常自然’、“你才是真正的英雄”。
更可貴的是,3D打印技術(shù)的介入讓假肢的制造成本有了質(zhì)的下降,歐文告訴記者,如果家里有3D打印機(jī)的話,打印一個(gè)假肢大約要20小時(shí),材料成本是幾十塊。即使家里沒有打印機(jī),拿著圖紙到網(wǎng)上找人打印的話,打印一個(gè)也就大概幾百塊。
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目前,大伯的新假肢已經(jīng)用了二十多天,由于打印層紋的問(wèn)題,上面出現(xiàn)了一些裂痕,歐文表示自己仍在研究其中的受力、耐用度、材料與打印方式之間的聯(lián)系等問(wèn)題,爭(zhēng)取做出一版能用三個(gè)月以上的3D打印假肢。
仍在研究假肢流程,未來(lái)還要幫助更多人
在視頻下方,這位粉絲也留言道,“這次真的很感謝up主能接受我的設(shè)計(jì)請(qǐng)求,當(dāng)初看到up說(shuō)愿意幫我試一試的時(shí)候我是準(zhǔn)備好以付費(fèi)形式來(lái)委托這次設(shè)計(jì)的,但沒想到up竟然愿意只拍一期視頻作為條件來(lái)免費(fèi)幫我,當(dāng)時(shí)真的很驚訝,因?yàn)槲乙仓肋@假肢設(shè)計(jì)上可能會(huì)花很大成本,這期視頻雖然只有短短10幾分鐘,但up在這期間花費(fèi)的心血絕對(duì)是難以想象,無(wú)論是幾次特地來(lái)到我家里,還是回去修改設(shè)計(jì)都要花費(fèi)很大精力。我爸因?yàn)橥鹊脑蛞呀?jīng)30年沒跟我們一起外出過(guò)旅游,現(xiàn)在有了這新的假肢,他今年也有了跟我們外出旅游的打算,對(duì)此我真的非常感謝,一方面是感謝科技的進(jìn)步,另一方面更是感謝能把科技真切幫助到我們生活的up主,謝謝歐文!
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如今這段視頻在全網(wǎng)播放量已經(jīng)超過(guò)500萬(wàn),歐文向記者透露,視頻走紅后自己收到不少網(wǎng)友留言,想得到自己的幫助,通過(guò)3D打印為自己或家人做假肢,“目前我還在繼續(xù)研究,準(zhǔn)備把假肢中的受力、耐用、設(shè)計(jì)等這些流程上的問(wèn)題搞明白,爭(zhēng)取把耐久性、適用性提升,再計(jì)劃去幫助更多人!
“可能在不少人的印象里,3D打印都是用來(lái)整活、做玩具的,那我也希望通過(guò)這個(gè)視頻讓大家看到3D打印更多的潛力和未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景。作為一個(gè)創(chuàng)作和生產(chǎn)工具,3D打印是能夠給我們?nèi)粘I顜?lái)便利、更多的可能性和創(chuàng)新性的。我希望更多的人能夠從我的視頻中得到啟發(fā),了解這些新興的科技技術(shù),從而加入創(chuàng)作發(fā)明的行列,使中國(guó)制造變成中國(guó)創(chuàng)造。這就是我分享創(chuàng)意創(chuàng)作視頻的初衷,也是我將一直做下去的事。
華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院骨科主任醫(yī)師宋會(huì)平告訴記者,3D打印假肢是實(shí)實(shí)在在的技術(shù),目前已經(jīng)臨床應(yīng)用,“目前3D打印假肢和傳統(tǒng)假肢各有優(yōu)劣,哪種更好需要根據(jù)患者情況判斷,例如文中患者前腳掌缺失,用3D打印假肢就比較好。不過(guò)有相關(guān)需求的話,我更推薦去正規(guī)醫(yī)院,會(huì)有專業(yè)的醫(yī)生用專業(yè)設(shè)備來(lái)做。”
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