研究發(fā)現(xiàn)，通過3D打印技術(shù)制造義眼比傳統(tǒng)方法快五倍

2024年2月28日，南極熊獲悉，科研人員在一項新的研究中證明，目前可以利用3D打印技術(shù)制造出極其逼真的假眼，而且所需時間僅為通常手工制作義眼所需時間的一小部分。

△在這項新研究中，10名患者接受了3D打印的義眼，其中8名患者如上圖所示。在圖像（a）和（e）中，患者失去了左眼，因此義眼位于圖像的右側(cè)。在剩下的圖像中，患者失去了右眼，因此義眼位于左側(cè)

這項先進(jìn)的3D打印技術(shù)有望用于幫助全球800萬人制造逼真的義眼，這些人要么因為先天缺陷導(dǎo)致眼睛異�；蛉笔�，要么因為失去了一只眼睛而需要至少一只假眼。

根據(jù)這項新技術(shù)的介紹，僅需90分鐘即可制造一只假眼，而相較之下，熟練的技術(shù)人員或眼科醫(yī)生通常需要8個小時才能手工制作一只假眼。結(jié)論表明，制造3D打印眼睛所需的勞動力比傳統(tǒng)方法少了五倍。

△該研究已經(jīng)在《自然通訊》雜志上發(fā)表，題目為“定制義眼的自動數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計和3D印”（傳送門）

德國弗勞恩霍夫計算機(jī)圖形研究所的研究員、該研究的主要作者Johann Reinhard表示：“患者對于佩戴假肢非常在意，因為他們不想引起別人的注意。有了這些更加逼真的眼睛，可能會幫助他們更多地參與社會活動�！彼麖�(qiáng)調(diào)，這一技術(shù)的優(yōu)越性在于為患者提供更舒適、逼真的假眼，有望提升他們在社會中的自信和參與度。

△假眼通常放置在眼瞼和位于眼窩中的“眼眶植入物”之間

有關(guān)3D打印技術(shù)在義眼的進(jìn)一步研究

Reinhard表示，到目前為止，這種方法已成功應(yīng)用于倫敦Moorfields眼科醫(yī)院（MEH）的200多名成年患者，包括新研究中詳細(xì)描述的10名患者。

通常情況下，眼科醫(yī)師使用軟成型材料暫時填充空腔，制作患者眼窩的模具。然后，將該材料取出并用作模板，制作適合人眼窩的蠟印模。蠟經(jīng)過平滑、測試和重塑，直至其舒適貼合，然后用于制作塑料版本。最終的塑料眼睛是手繪的，以匹配患者的健康眼睛。

另外，這種傳統(tǒng)的制作方法導(dǎo)致人造眼睛通常每五到十年需要更換一次，部分原因是塑料的磨損。然而，由于這是一個手動過程，因此，為同一個人制作的后續(xù)假眼可能在外觀和形狀上略有不同。

△用于創(chuàng)建3D打印義眼模型的數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計軟件流程

相反，新的3D打印方法采用為患者拍攝空眼窩和健康眼睛的專門圖像，然后對這些圖像進(jìn)行處理并用于起草藍(lán)圖，然后將其發(fā)送到實驗室進(jìn)行3D打印。Reinhard表示，這個打印過程通常僅需要大約90分鐘，但如果同時打印多只眼睛，則可以加快速度，例如，打印100只假眼只需10個小時。

這些3D打印的眼睛可以近似復(fù)制患者健康眼睛的顏色、大小和結(jié)構(gòu)，尤其擅長捕捉眼睛的彩色部分（即虹膜）和白色部分（即鞏膜）。眼睛制作完成后，由眼科醫(yī)師安裝僅需要15到30分鐘。

研究小組說，理論上講，大約80%需要義眼的成年人都可以用這種方法安裝義眼。不過，并不是所有病人都能這樣做，比如那些眼窩非常復(fù)雜的病人，因為軟件無法為義眼找到匹配的形狀。另外，還需要更多的數(shù)據(jù)來確定這種技術(shù)是否也能用于為兒童制作義眼，這需要更多的監(jiān)管。

未來，該團(tuán)隊打算在更多的診所測試這種方法。今年的某個時候，他們希望能公布一項臨床試驗的結(jié)果，該試驗探討了這些3D打印眼睛在40名MEH患者中的長期表現(xiàn)，并與手工制作的義眼進(jìn)行了比較。