新西蘭學(xué)生用3D打印開發(fā)出更舒適安全的人工鼻子

      

       日前，新西蘭維多利亞大學(xué)一名24歲的設(shè)計(jì)研究生Zach Challies憑借其3D打印假鼻子的設(shè)計(jì)正在角逐8萬美元的國際設(shè)計(jì)大獎James Dyson獎全球設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽。Challies是三個(gè)最終進(jìn)入決賽的三名參賽者之一。
      Challies作品是一個(gè)基于3D打印技術(shù)開發(fā)的更舒適、更安全的人造鼻子支架，和一個(gè)由兩部分組成的非傳統(tǒng)的假鼻子，可以使戴著它的人放心地參加體育活動。
       Challies意識到，當(dāng)患者鼻子缺失后，不僅會造成身體功能的缺陷，生活質(zhì)量也會大幅下降。傳統(tǒng)的假鼻子雖然也很逼真和美觀，但患者總是擔(dān)心它可能會掉下來。而這種恐懼將會對患者的正常生活造成陰影。此外，市場上一個(gè)新的假鼻子價(jià)格不菲（超過1000美元），而且患者為了適應(yīng)新的鼻子還要經(jīng)歷冗長而昂貴的咨詢。
       Challies的第一個(gè)解決方案是在假鼻子外殼下面安裝一個(gè)動態(tài)的假體支架，改支架能夠提供穩(wěn)定性和增強(qiáng)與面部的連接，因此會使鼻子比較難碰掉。這個(gè)假鼻子通過磁鐵與固定在患者頭骨上的三個(gè)植入物結(jié)合在一起。這種支架使用3D打印機(jī)制造，成本不足50美元。

      他的第二個(gè)解決方案是開發(fā)一個(gè)由兩部分組成的，非傳統(tǒng)的鼻子假體，以方便使用者參與運(yùn)動或體力活動。這個(gè)兩件套的假鼻子的固定方式與上一個(gè)相同，當(dāng)假鼻子的外殼被碰松后，里面有一個(gè)平的保護(hù)裝置能夠保證呼吸通暢并保護(hù)患者的敏感區(qū)域。這種假鼻子用一臺3D打印機(jī)制造的話需要兩個(gè)小時(shí)，成本不到100美元。
       為了制造出這個(gè)定制的假鼻子，Challies的團(tuán)隊(duì)首先使用 Artec Spider 3D掃描儀掃描對象的面部和植入物的配置。然后他們使用掃描到的數(shù)據(jù)創(chuàng)建出與患者面部形態(tài)的原始模型。用Rhino（犀牛）5設(shè)計(jì)軟件和Grasshopper參數(shù)插件，制作團(tuán)隊(duì)可以很方便地不斷調(diào)整3D模型方式，以適應(yīng)細(xì)微的面部運(yùn)動。

       Challies團(tuán)隊(duì)最早的產(chǎn)品原型是用簡單的FDM 3D打印機(jī)打印出來的，主要為了測試產(chǎn)品的匹配度和位置精度，以確保假鼻子正好與患者的面部嚴(yán)絲合縫。 然后他們使用學(xué)校的Objet Connex 350多屬性3D打印機(jī)模仿人體組織和肌肉特點(diǎn)打印出混合密度的原型。

        這兩種假鼻子都能很容易重新打印，可以為佩戴者多做幾個(gè)備用。3D文件是基于面部掃描和三個(gè)植入物磁體的位置，因此它們稍加修改就可以用于其他病人。它也足夠小，可以用在傳統(tǒng)的假鼻子里面。
       該設(shè)計(jì)大賽的最終結(jié)果將于本周三宣布。