10月23日2020年
3d打印假肢是低收入国家肢体丧失的解决方案吗?
贡献者：玛丽Floryan
也许吧，但差距依然存在。
3D打印正在扰乱世界各地的行业，很大程度上是因为低成本的3D打印机的可用性、易用性和在短时间内高产出的产品。假肢领域是被颠覆的行业之一。假肢是高度可定制的产品，因人而异，传统上制造成本很高。这两个因素使得3D打印成为制造假体的一个有吸引力的选择。使用假肢的最大障碍是费用。平均来说，一个假肢的成本(美元)4500美元可以高达(美元)50000美元这对高收入国家来说是昂贵的，而对低收入国家的许多人来说则是无法实现的。不幸的是，低收入国家确实需要假肢。据估计3000万人在这些地区需要假体。
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互联网上的快速搜索产生了几十个开源3D可打印的假肢设计。使用3D打印机制造假肢肢体的吸引力是歧管。对于一个，可以是3D打印的假体数量级更便宜的比其传统的对应物，这使得肢体对中低收入国家的儿童特别有用，他们可以相当快地从人为肢体中脱离。印刷的假肢很容易可定制，让用户根据自己的喜好设计美学。一个流行的选择是颜色组合，类似于超级英雄的手臂，比如漫威的钢铁侠。打印的假肢也可以相对快速地制造和维护。最后，3d打印技术的使用允许快速测试和设计迭代。
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3d打印假肢听起来很棒，那么为什么我们没有看到更多的3d打印假肢呢?3D打印假肢有五个阻碍其广泛采用的挑战。
挑战一：材料选择
传统的假肢是由高强度，轻质材料制成的聚乙烯，聚丙烯，聚氨酯，丙烯酸，钛，铝，甚至碳纤维。通常在制造商空间中发现的3D打印机没有能够用这些材料打印，而是使用更多常见的塑料，例如ABS（思考乐高砖）。然而，研究表明ABS 3D印刷的假肢有10 - 73注塑塑料强度的影响。近年来，3D印刷材料有很多创新，所以除了普通的ABS和PLA丝绸之外，现在碳纤维增强长丝，柔性长丝，如热塑性聚氨酯，导电长丝在3D打印社区中变得越来越普遍。这将是有趣的看到如何创新的3D打印细丝影响假肢设计。
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3D打印机使用钛（即。选择性激光熔化3D打印)的存在，并在增材制造中越来越受欢迎。然而，它们需要大量的资本投资。（USD）130,000美元到100万美元的任何地方。他们的耗材比台式塑料印刷3D打印机更昂贵。这些成本可能太高，无法证明购买此类设置。替代选项可以是外包需要使用金属打印的部件。开源3D可打印设计尚未提供金属组件，但这可能会在不久的将来发生变化。
挑战二:耐久性
简而言之，打印的假肢比传统的假肢更容易断裂，需要更多的维护。大多数的开源假肢设计是为了上肢的损失，因为打印的下肢假肢折断太快不能长期支持大重量。除了传统修复术和打印修复术之间的材料属性不同之外，3D打印过程本身的变化，如温度、部件的方向和分辨率，都导致了部件之间的不一致，最终降低了耐久性。
挑战三:后期处理
在假体部件被打印出来后，它们必须由训练有素的专业人员组装和适当地安装和调整到用户。训练有素的专业人员在这些步骤中至关重要，以确保假肢适合用户，并可以实际使用。不幸的是，这样训练有素的专业人员在低收入国家很难找到。
挑战四:技术可用性
3D打印机在低收入国家相对无法进入，特别是在卫生部门。没有足够的3D打印机，地区之间的3D打印机分布太差，无法依赖于生产假肢的技术。然而，3D打印正在缓慢地获得受欢迎的低收入和中等收入国家，更大的人口越来越彰显其利益。加纳就是一个例子。假肢和其他物品的快速增材制造正在慢慢成为一种更容易获得的选择。
挑战五：没有标准
目前从假肢印刷领域缺少的关键因素是存在标准操作程序，以解决印刷部件的方差。必须制定这些程序，使最终产品符合国家和国际标准，例如ISO标准。
一个光明的未来
尽管有这些挑战，印刷假肢的未来是光明的，并可能很快改变数百万人的生活向更好的。这有一个巨大的缺口需要填补，3D打印可能是解决方案。
关于作者
玛丽弗朗斯坦是一个爱游戏ayx下载 。她拥有多伦多大学机械工程应用科学学士学位，并在麻省理工学院攻读机械工程硕士，专注于生物工程。玛丽曾参与多个全球工程项目，包括提高洪水响应的沙袋效率，以及为北安大略第一民族社区设计堆肥系统。
