研究人員用3D打印制造可以矯正色盲的著色鏡片,，比傳統(tǒng)眼鏡更具選擇性

南極熊導(dǎo)讀：先天性色覺障礙（CVD）通常稱為色盲,，他們不能分辨自然光譜中的各種顏色或某種顏色�,？梢愿爬���,，這種疾病限制了眼中三個視網(wǎng)膜錐體（光感受器），傳遞整個顏色光譜的能力,，最常見是紅綠色的色盲,。雖然目前，可以通過佩戴有色眼鏡可以幫助他們糾正視力,，但它們往往不能針對個性化需求而定制,。因此，人們正通過非常適用于以上需求的3D打印技術(shù)進行研究,。

△3D打印色覺障礙眼鏡,。A) 眼鏡的CAD模型，B) 通過切片模型準備G代碼,， C) 打印在構(gòu)建板上的3D打印鏡片照片,，D) 框架的CAD模型，E) 通過切片模型準備G代碼,，F(xiàn)) 3D打印框架照片

2022年9月11日,，南極熊獲悉，阿布扎比哈利法科技大學(xué)（KU）的一個研究小組,，希望通過3D打印技術(shù),，來幫助人們獲得更加準確的個性化解決方案。

概況的說,，研究人員混合了兩種波長過濾染料的透明樹脂,，為他們的3D打印透鏡著色。一種染料為紅綠色患者阻擋不需要的波長,，而另一種染料為黃藍色患者過濾不需要的波長,。

該論文的研究者指出：“迄今為止，可以治療CVD的方法還沒有被開發(fā)出來,，諸如基因治療等治療課程還沒有在人類身上應(yīng)用,。因此，患者選擇可穿戴的視覺輔助工具,，如有色眼鏡或隱形眼鏡,，通過過濾掉藍黃（440-500納米）和紅綠（540-580納米）使得CVD患者能夠區(qū)分顏色�,！�

利用3D打印的可定制優(yōu)勢
雖然3D打印鏡片（即使是用染料染色來矯正色盲的鏡片）肯定不是什么新想法,，但通過該技術(shù)制造定制的色盲矯正眼鏡，該團隊認為，可以為色盲人士定制更舒適的選擇,，例如區(qū)分某些色調(diào)和顏色,。

機械工程副教授Haider Butt博士說：“針對為CVD患者定制特別的眼鏡仍然是一個挑戰(zhàn)，盡管該研究可以顯著提升市場上的CVD可穿戴設(shè)備和材料性能,�,！�

△色覺缺陷個體感知的圖像表示,。A)正常視力個體和不同色覺缺陷個體,，看到的彩色材料照片 B) 紅色盲，C) 綠色弱視,，D)藍色盲

該團隊將兩種不同的染料混合到透明樹脂中,，以構(gòu)建3D打印鏡片，一種用于阻擋紅綠色患者不需要的波長,，另一種用于黃藍色患者,，并采用Prusa SL1S SPEED 3D打印機，以0.5%,、1%和1.5%的濃度的濃度將它們分別打印出來,。

然后，志愿者對這兩種CVD鏡片進行了測試,，發(fā)現(xiàn)與市售的矯正鏡片相比,，它們在舒適度和視力改善方面都是有益的。KU團隊還使用SOLIDWORKS和3D打印技術(shù)來優(yōu)化鏡框,，這樣做的好處是,，盡可能的讓這些特殊眼鏡接近普通眼鏡。

△優(yōu)化制造工藝后的打印參數(shù)

優(yōu)化制造工藝
根據(jù)早些時候,，對CVD的管理和糾正方法研究表明,，在使用染料時可能會發(fā)生浸出和毒性問題。KU團隊采取了預(yù)防措施,，以確保這種情況不會發(fā)生,，他們首先檢查了染料的穩(wěn)定性。3D打印的眼鏡在水中存放了一個多星期,，在此期間沒有染料滲漏到水中,，這意味著眼鏡是穩(wěn)定的，可以長期使用,。另一項測試包括將眼鏡在環(huán)境條件下再放置一周,，它們再次證明了其穩(wěn)定性，以及靈活性和強度,。研究人員在對眼鏡進行彎曲和折疊時,，也發(fā)現(xiàn)其具有良好的耐久性。

△該團隊的研究結(jié)果和題目為“針對色覺缺陷的3D打印眼鏡開發(fā)”（傳送門）

Butt博士說：“我們的結(jié)果表明，3D打印對染料的波長過濾特性沒有影響,。事實上,，染料與樹脂結(jié)合并進行3D打印時保持不變。但當(dāng)我們將該技術(shù)與商用眼鏡的色盲光學(xué)性能進行比較時,，結(jié)果表明,，3D打印眼鏡在過濾不需要的波長方面，比商用眼鏡更具選擇性,。因此,，它在治療色盲方面具有巨大潛力。最重要的是,，它們易于制造和定制的優(yōu)勢,，可以根據(jù)每個患者的需求，進行個性化定制,�,！�