3D打印嬰兒矯形頭盔，云量幾何利用Raise3D E2實踐數(shù)字化矯形創(chuàng)新

導(dǎo)讀：因為對于“扁頭”這一傳統(tǒng)的推崇，從明清時期開始，北方地區(qū)就實踐用枕小米等方式有意識地糾正嬰兒頭型。而到了現(xiàn)在，新一代的父母希望孩子頭型更加對稱一些。歐美地區(qū)的家長們更早意識到這一問題，早在90年代末開始，就陸續(xù)有對應(yīng)的產(chǎn)品——矯正頭盔，到今天已經(jīng)有20余年的成熟臨床應(yīng)用，美國有1，000家線下矯形門診機構(gòu)，數(shù)百萬孩子使用了這一產(chǎn)品。

TalentLand 聰明島品牌的誕生

當(dāng)時在美國谷歌工作的羅凡，在一次滑雪頭盔的選購時候，意識到了國內(nèi)這一領(lǐng)域存在的空白市場，便找到了智能硬件的連續(xù)創(chuàng)業(yè)者，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的校友劉旭璐，兩人討論后覺得大有可為，便一同回國創(chuàng)立了“云量幾何”公司。經(jīng)過幾年的產(chǎn)品打磨，“聰明島TalentLand新一代嬰兒智慧矯形頭盔” 誕生。

兒科期刊《Pediatrics》2019年的研究表示：中度/重度頭型異常的兒童在學(xué)齡時的學(xué)業(yè)表現(xiàn)、認知（語言、邏輯、空間等）能力更差，并可能引起神經(jīng)發(fā)育遲緩、運動發(fā)育受限等問題；“聰明島”的名字正是帶有當(dāng)代父母的一種期盼。作為國內(nèi)首個獲得NMPA（國家藥品監(jiān)督管理局）批準(zhǔn)的嬰兒顱骨矯形固定器。

“聰明島矯形頭盔” 的原理是在嬰兒的頭顱可塑性較強的時期，將頭部鼓起的部分施加溫和的壓力，另一側(cè)則預(yù)留生長空間，防止頭部再次因受力不均而變形，從而使嬰兒的頭部在自然生長的過程中達到理想的形狀。這款矯形器面向3-18個月的嬰兒，推薦矯正月齡也和美國的FDA規(guī)定一致。目前云量幾何已和全國20余家三甲兒童醫(yī)院和高端民營醫(yī)院達成合作，在上海、杭州、北京、深圳、重慶、鄭州等地均設(shè)有服務(wù)網(wǎng)點。

將3D打印整合到數(shù)字化解決方案中

矯形頭盔產(chǎn)業(yè)，和其他康復(fù)類矯形產(chǎn)品的情況類似——未經(jīng)認證和授權(quán)的產(chǎn)品橫行，行業(yè)良莠不齊，許多矯形門店缺乏專業(yè)的技師人員，有的憑借師傅的“感覺”進行打磨制作；有的直接以給嬰兒頭上貼石膏的方式進行“治療”；各種在線平臺上，則充斥了各種缺少醫(yī)療器械相關(guān)資質(zhì)的矯形枕、嬰兒帽等產(chǎn)品。

△電商平臺各種各樣的嬰兒頭型矯正工具

作為谷歌的工程傳統(tǒng)，云量幾何的把AI輔助數(shù)字化作為底層邏輯，將抽象的經(jīng)驗變?yōu)榭杀挥涗洝⒈粡?fù)用、被標(biāo)準(zhǔn)化的評估、預(yù)測邏輯以及產(chǎn)出結(jié)果。前端通過3D全景手持式掃描儀采集寶寶的三維頭型數(shù)據(jù)；通過自研的數(shù)字矯形方案定制軟件，能智能分析寶寶二維和三維顱腦發(fā)育情況；第三是依據(jù)自研的評估軟件，能預(yù)測寶寶未來的頭型生長狀態(tài)；再用3D打印方式定制完成矯形頭盔。

選擇3D打印有多個考量，第一，CNC等工藝有很多限制和局限，很多需求無法滿足，比如重量，因為嬰兒佩戴重量是要減重的，現(xiàn)在通過一些鏤空的結(jié)構(gòu)設(shè)計，我們現(xiàn)在重量最輕的頭盔僅有110g，這一點是傳統(tǒng)工藝無法達成的。

減輕重量的同時，還需要保證產(chǎn)品的透氣性，因為通常矯正器一天要佩戴23個小時，所以透氣不出痱子都是產(chǎn)品需要做到的；還有就是生產(chǎn)周期，為人父母的都知道，3歲以下的孩子可以說是一天一變樣，如果按照傳統(tǒng)供應(yīng)鏈定制2-3周才能拿到產(chǎn)品，孩子發(fā)育可能和當(dāng)時的掃描結(jié)果已經(jīng)有了變化。因此，3D打印是必然的選擇。

——聯(lián)合創(chuàng)始人兼COO劉旭璐

粉末打印+熔絲擠出（FFF）兩種技術(shù)互補解決

云量幾何首先引入了工業(yè)級的MJF技術(shù)作為生產(chǎn)主力，而后劉旭璐對于打印產(chǎn)品的特性有了更多的想法：“首先是打印產(chǎn)品的靈活性，一件能制作能豐富我們的生產(chǎn)靈活度；其次FFF技術(shù)的材料選擇會更多，有一些特殊體質(zhì)的寶寶對某一種尼龍可能有過敏的情況，用PP或者PC的材料制作能很好地補充解決這一問題?！?/font>

在比較了多家廠商的產(chǎn)品后，劉旭璐選擇了Raise3D E2作為使用機型，談起選擇Raise3D的原因，他說道：“和其他FDM/FFF廠家相比，復(fù)志（Raise3D）在這一領(lǐng)域具有國際視野，在矯形領(lǐng)域和國外的許多知名醫(yī)療相關(guān)機構(gòu)和材料企業(yè)合作，對于醫(yī)用3D打印工藝制程的經(jīng)驗是很多國產(chǎn)品牌所不具備的，這幫助我們解決了合規(guī)生產(chǎn)中的許多痛點?！?/font>

△Evonik 的多款植入材料也在近期加入了Raise3D開放耗材計劃

劉旭璐表示：“E2現(xiàn)在放在公司自建的GMP工廠，表現(xiàn)出卓越的高精度和穩(wěn)定的打印性能，在裝機投入生產(chǎn)后一直處于全天候運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。平時除了生產(chǎn)嬰兒顱骨矯形固定器外，還會打印一些頭骨模型、頭模支架以及門店裝飾板架子等部件，打印機平均每周工作 100小時左右?！?/font>

△GMP工廠的E2打印機

對于配套的ideaMaker的切片軟件而言，則是一個輕量化的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備體系。通過將患者的三維骨骼數(shù)據(jù)輸入ideaMaker系統(tǒng)中，簡單編輯，就可以用E2將矯形模型快速打印出來。同時，ideaMaker切片軟件內(nèi)置了不同品牌、不同材料特性的材料模板，如TPU材料就涵蓋了85A到64D在內(nèi)的多種硬度選擇。

在切換材料時候，工程師可以根據(jù)需求換料后直接使用預(yù)設(shè)好的打印模板進行打印，無需重復(fù)的調(diào)試參數(shù)驗證或清理粉末。當(dāng)工程師修改打印模型的機械性能設(shè)定時，也可以直接在ideaMaker中完成設(shè)置，無需重新繪制模型。

從開發(fā)截癱人群的輪椅部件，到為醫(yī)院提供矯形鞋墊方案；Raise3D會持續(xù)幫助失能群體，利用3D打印和數(shù)字化技術(shù)，Raise for Diversity 為每一個不同。