定制低成本的3D打印臨時(shí)頭盔

​  3D打印機(jī)技術(shù)已經(jīng)多次被運(yùn)用在保護(hù)頭部的運(yùn)動(dòng)頭盔上了，例如自行車頭盔、棒球頭盔等。除了運(yùn)動(dòng)頭盔，3D打印頭盔在醫(yī)療方面的應(yīng)用也起到了重要作用。

　　來(lái)自墨西哥蒙特雷的幾位研究人員發(fā)表了一篇標(biāo)題為《為Acrania患者定制低成本的3D打印頭盔》的論文，在寫(xiě)給《印度整形外科雜志》編輯的信中，講解了如何使用3D打印頭盔治療3歲女性枕部顱骨缺損癥，這是一種罕見(jiàn)的致命性先天性異常，其特征是沒(méi)有顱骨。

　  研究人員在論文中寫(xiě)道：對(duì)于無(wú)法進(jìn)行手術(shù)或因不同原因而不得不推遲手術(shù)的患者，矯形頭盔是一種替代性的歷史措施，可以保護(hù)脆弱的結(jié)構(gòu)并將其固定在適當(dāng)?shù)奈恢�，直到可以進(jìn)行確定的治療為止。

　  神經(jīng)外科團(tuán)隊(duì)決定推遲到患者7歲的時(shí)候在進(jìn)行，以避免由于骨吸收或者頭部生長(zhǎng)而進(jìn)行第二次手術(shù)。

對(duì)于在康復(fù)過(guò)程中的患者來(lái)說(shuō)，枕骨缺失癥是一個(gè)很大的障礙，因?yàn)橛捎谌狈φ麄�(gè)枕葉的保護(hù)，他們害怕傷害到她，因此，通過(guò)3D打印從同一位患者的CT掃描重建創(chuàng)建了個(gè)性化頭盔。

             

　　▲圖1患者頭部的CT掃描3D模型、缺陷的后側(cè)和后外側(cè)視圖

　　CT掃描可以通過(guò)“順序采集”由相等間隔分開(kāi)的多個(gè)圖像來(lái)檢測(cè)輻射，從而幫助生成3D重建圖像。然后，圖像以DICOM格式保存。研究人員使用專用的圖像處理軟件DICOM Osirix完成了3D重建。最后，將生成的3D模型導(dǎo)出到SOLIDWORKS。

　　研究人員解釋說(shuō)，在軟件中，“實(shí)體被用作參考來(lái)生成頭盔的定制結(jié)構(gòu)，并以額骨，寰枕關(guān)節(jié)，顳骨和蝶骨作為參考。”

“在人的實(shí)體上制作頭盔的3D模型后，在零件之間進(jìn)行抽拉或減法以使頭盔的空心具有頭部的解剖學(xué)形狀，這將使頭盔能夠在頭盔上適當(dāng)?shù)剡m應(yīng)需要保護(hù)的區(qū)域。”

      

　　▲最終的柔性光敏聚合物樹(shù)脂頭盔適合患者的解剖學(xué)頭部形狀

　　3D打印頭盔具有透氣和防汗孔，由柔性光敏聚合物樹(shù)脂制成，該樹(shù)脂具有很大的抵抗力，穿著舒適，甚至可以適應(yīng)患者顱骨的生長(zhǎng)。定制頭盔使她能夠以較少的限制正確地進(jìn)行治療，這要?dú)w功于它提供的保護(hù)�，F(xiàn)在，她可以獨(dú)自坐下，甚至可以在自己的腳下站立幾秒鐘。

　　這些臨時(shí)頭盔對(duì)等待顱骨成形術(shù)的患者非常有幫助，但是如果采用傳統(tǒng)的制造方法制造，成本可能接近2,000美元。相比之下，售價(jià)約200美元的3D打印頭盔更具成本效益。

　　“通過(guò)分享我們?cè)诘统杀?D打印方面的經(jīng)驗(yàn)，我們不僅證明了在這種特殊情況下的成功，而且我們還希望加快技術(shù)研發(fā)的步伐，以增加為特定病理實(shí)體提供的選擇的范圍。”研究人員得出結(jié)論。

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