2016年2月4日

3D印刷假肢可能在发展中国家可能无法实用

贡献者：布里安娜·菲利普斯，莎拉·里特，坎詹·梅塔

3D印刷的假体，尤其是假肢手，在发展中国家看到了激增，但该技术可能无法准备好造成巨大影响。印刷过程可能需要数天，手遭受性能问题，而制造方法并没有解决发展中国家任何一种假肢的主要障碍：训练有素的假肢稀缺。

3D打印机在中低收入国家越来越受欢迎。他们为医学院学生大量生产农业工具、汽车零部件和解剖模型等产品。该方法不仅可以降低成本，还可以对概念进行建模、添加细节、简化维修和维护，并允许进行个性化。它在假肢制造中也很流行，特别是假肢手。

在300万肢患者中，发展中国家的240万百万。集团专注于3D印刷的假体 - 例如非专法，开放性和电子态度 - 经常打算为低收入和中等收入国家提供替代方案，以减少受其有限功能负面影响的令人患有负面影响的替代品。

宾夕法尼亚州立大学的人道主义工程和社会企业家精神（HESE）计划与电子核网络合作，评估了这些3D印刷设备在低收入和中等收入国家的大规模传播的适当性。最终，这种生产方法是否适合这些辅助设备？设备的能力是什么，它是否解决了实际需要？这样的设备会如何到达需要它的人？我们在赞比亚的实验室和地面上进行了广泛的研究，以评估3D印刷的假肢手的可行性，并发现了这项新技术的优势和挑战。

3D印刷手：好的和坏的

可制造性为了确定3D打印，在其当前状态，是否是一个可行的选择假肢设备，这些ese制造和测试猛禽重新加载。由e-NABLE生产的“猛禽重装手”是专为手腕脱臼的用户设计的——在我们的研究中发现的18个义肢中有10个是为中低收入国家设计的。该CAD模型的猛禽重新加载可以修改和缩放之前，打印。虽然这允许定制，但打印的持续时间是一个问题。打印假肢需要32-54个小时，对于一个长途跋涉的截肢者来说，这可能是不现实的等待时间。在平衡时间、成本和可定制性方面，我们认为3D打印和注射成型的混合方法将是一个更好的选择，以减少制造时间，同时保持低成本和允许一些定制。

功能：然后，我们遵循类似于南安普顿手评估程序（Shap）的协议来测试手的能力。Shap是通过操纵日常活动中常见的物体的对象来标准化对上肢假体的有效性的标准测试。使用两种不同的手尺寸，20名参与者执行了一系列活动。结果表明，该手具有有限的能力，其目前的设计能力有限。例如，用户无法拾取或操纵小物体，例如硬币和键，并且难以执行饮用运动。此外，要携带一种物体，所要求的用户能够保持手腕的弯曲。然而，用户能够执行不需要对手指的细腻操纵的简单任务，例如拾取空杯或小球。专为主要收入来源通常是手动劳动而设计的区域，这些限制可能会降低产品的适当性。

分布途径：当研究假肢制造和销售的途径时，我们发现有四种主要的途径类型——以信仰为基础的组织为中介，非营利性为中介，营利性为中介，以及那些以医院或矫形中心为中心的——将这些设备从制造商送到截肢者手中。

1. 以信仰为基础的组织为媒介的途径，通常接受捐赠的假肢，是分发的一个强有力的选择，因为它们覆盖农村地区，它们已建立的遍布非洲的网络，以及它们提供持续服务的能力。
2. 通常，非营利组织通过三个途径提供假体装置和/或材料，具体取决于可用的资源。这些途径包括农村研讨会和医院，拥有假肢或假肢技术人员。然而，如果在特定地点不提供车间或医院，则非营利组织可能会直接与截肢者合作。
3. 在这场舞台上工作的谋取利润相对较新，并且通常根据要求将设备直接销售给医院。

分销链面临的一个重大问题是缺乏假肢和康复服务。根据世界卫生组织的数据，中低收入国家只有不到5%的人口能够获得这些服务。由于非洲的培训设施数量有限，大多数国家必须将其学生送往另一个国家进行培训。此外，农村作坊和医院是这一通道的瓶颈。即使有材料和装置，仍然很难将假肢分发给有需要的人，特别是考虑到去医院或车间往往需要长途旅行。农村被截肢者的就医成为一个特别关注的问题，因为成功、长期使用假肢需要维护和康复——对被截肢者来说需要额外的时间和费用。因此，也许重点不应该是提供替代设备，而应该是构建替代系统。

爱游戏下载经验教训和未来的方向：虽然目前的3D打印手有一些局限性，但这种制造过程有潜力。一种方法是使用比目前设计中使用的塑料更坚固的材料。金属3D打印，虽然更昂贵，最终可能成为一个可行的选择，以加强设计。此外，一个设计，允许增加和更精细的控制移动，允许更广泛的能力将是有益的。如前所述，这些3D打印假体大多数是为腕部脱臼设计的。在低收入和中等收入国家中，只有4%的上肢截肢者进行腕部截肢，而且腕部截肢的数量可能会更少。此外，那些腕部脱臼的患者最有可能在截肢后适应，而不需要假肢。因此，将设计工作的重点转移到假肢上将更适用，因为一个人在动员和工作能力方面更依赖下半身，特别是在低收入和中等收入国家。

进一步的阅读

菲利普斯，B.，Zingalis，G，Ritter，S.，Mehta，K。，“资源受限条件下的上肢假肢研究综述，“IEEE全球人道主义技术会议，西雅图，华盛顿州，2015年10月

King, M.， philips, B.， Shively, M.， Raman, V.， Fleishman, A.， Ritter, S.， Mehta, K. "发展中国家假肢制造业的优化，“IEEE全球人道主义技术会议，西雅图，华盛顿州，2015年10月

Johnson，D.，Dially，C.，Canon，M.，Ritter，S.，Mehta，K。，“用于发展中国家的3d打印假肢手的特性和材料特性，“IEEE全球人道主义技术会议，西雅图，华盛顿州，2015年10月

Marino，M.，Pattni，S.，Greenberg，M.，Miller，A。，Hocker，E，Ritter，S.，Mehta，K。，“进入发展中国家的假肢设备：途径和挑战，“IEEE全球人道主义技术会议，西雅图，华盛顿州，2015年10月

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