3D打印助創(chuàng)客設(shè)計(jì)骨骼修復(fù)裝置

　　經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的人骨骼會(huì)容易出現(xiàn)損傷,，怎樣輔助身體康復(fù),？這是值得研究深思的問(wèn)題,。e鍵打印小編了解到，近日,，來(lái)自美國(guó)Lehigh大學(xué)的四位創(chuàng)客開(kāi)發(fā)了可以用于身體康復(fù)的外骨科裝置,。

　　今年暑假，美國(guó)Lehigh大學(xué)搞了一個(gè)Mountaintop項(xiàng)目,，參與項(xiàng)目的學(xué)生被匯集到一起自由探索跨越多個(gè)學(xué)科的開(kāi)放式問(wèn)題,。學(xué)生Daniel Levy就屬于這個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)團(tuán)隊(duì)，他的隊(duì)友包括Jeff Peisner,、Elena Ramirez,、Emily Macmillan和Nan He。這四個(gè)人去年就參加過(guò)這樣的活動(dòng),，他們的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)可以輔助身體康復(fù)的各種外骨骼裝置,。到目前為止，這個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)創(chuàng)建了四個(gè)這樣的裝置,，其中一個(gè)裝置被稱為Spiderhand,。這個(gè)設(shè)計(jì)的靈感來(lái)自于Levy的個(gè)人經(jīng)歷。

　　“當(dāng)考慮今年夏天要做什么項(xiàng)目時(shí),，我想到了一個(gè)正好可以給朋友提供幫助的裝置,。”Levy解釋說(shuō),，“我的一個(gè)足球隊(duì)的隊(duì)友,，他同時(shí)也是我最好朋友的弟弟，幾年前遭受脊髓損傷,，至今一直在努力恢復(fù)手部的功能,。讓我最難忘的是，這也是我進(jìn)行這個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)主要?jiǎng)訖C(jī),，是我過(guò)去看他的時(shí)候跟他打招呼,，他所能做的就是舉起他的手跟我來(lái)了個(gè)“頂拳（即兩人握拳互頂一下）”�,！�

　　去年夏天Levy他們就曾研究了肌腱固定運(yùn)動(dòng),，這種運(yùn)動(dòng)主要采用手腕的柔性和延伸作為一種機(jī)制來(lái)移動(dòng)和卷曲手指，Levy希望在此基礎(chǔ)上打造一個(gè)設(shè)備,，以幫助手部力量不足的用戶抓握起一個(gè)對(duì)象,。這就是Spiderhand的緣起。Levy介紹了他的設(shè)計(jì)思路：

　　“我注意觀察了手腕上下移動(dòng)的情況,，當(dāng)我舉起手腕時(shí),，前臂與手指第一個(gè)關(guān)節(jié)之間的距離減少,。這讓我想到，也許我可以用一根桿將手腕與手指直接連接起來(lái),，并設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)構(gòu)借助手腕的力量推動(dòng)手指向下,。于是我很快在SolidWorks中將這個(gè)設(shè)想中的機(jī)構(gòu)模擬了出來(lái)，并在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)將其3D打印出來(lái),。在驗(yàn)證了我的理論之后,，我一頭扎進(jìn)了設(shè)計(jì)�,！�

　　Levy為他的Spiderhand設(shè)計(jì)設(shè)定了三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：可定制,、舒適和不引人注目。到目前為止,，他覺(jué)得自己達(dá)到了前兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),，但是還有相當(dāng)一段路要走，才能滿足不引人注目的要求,。

　　“Spiderhand有兩種方式進(jìn)行定制,。首先金屬連桿可以旋轉(zhuǎn)，以調(diào)整前臂和手指之間的長(zhǎng)度,。它們的可調(diào)節(jié)范圍為2英寸,，這使得Spiderhand幾乎適合各種尺寸的手掌和此外它的每個(gè)手指可分別調(diào)節(jié)。第二使用柔性的ninjaflex材料做指套,，這些指套可以單獨(dú)取出來(lái),，根據(jù) 需要調(diào)整大小并重新打印，而無(wú)需3D打印整只手,�,！彼�解釋說(shuō)。

　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,，他從自己的足球隊(duì)友那里得到了寶貴的反饋,。這位隊(duì)友嘗試了多個(gè)迭代設(shè)計(jì)。每次測(cè)試后,，Levy就會(huì)回到數(shù)字模型進(jìn)行修改,。由于3D打印的高效，使得Levy的團(tuán)隊(duì)能夠在Mountaintop項(xiàng)目設(shè)定的10周時(shí)限內(nèi)拿出了一個(gè)高度開(kāi)發(fā)的原型,，當(dāng)然這也得益于該項(xiàng)目提供的1500美元預(yù)算和項(xiàng)目場(chǎng)地上方便的設(shè)備,。

　　“Mountaintop項(xiàng)目提供了幾臺(tái)Makerbot Replicator 2和Ultimaker 2 3D打印機(jī)�,！盠evy說(shuō),，“除了指套之外的所有部件都是用Ultimaker 2 3D打印機(jī)打印出來(lái)的，而指套由于使用了柔性的Ninjaflex材料，我們用的是Makerbot Replicator 2 3D打印機(jī),，也只有它才能打印Ninjaflex材料,。為了增加強(qiáng)度，有的部件在打印時(shí)設(shè)置為100％的填充率,，這使得各個(gè)部件的打印之間加在一起總共為18-20個(gè)小時(shí)�,！�

　　這種形式的輔助性假肢對(duì)于那些手部不夠靈活的患者非常有幫助,。據(jù)南極熊3D打印網(wǎng)了解，中風(fēng)患者或那些遭受脊髓損傷的病人往往是從他們的軀干開(kāi)始恢復(fù),。換言之,，這些患者會(huì)首先恢復(fù)肩部的運(yùn)動(dòng)能力，然后是肘部,、手腕,，最后才是手指。有許多人可能永遠(yuǎn)都不能恢復(fù)他們的手指,。而Levy希望這個(gè)裝置能夠幫助這些人更加舒服地生活,。他說(shuō)：

　　“Spiderhand有兩種主要用途，第一個(gè)是使用功能,，該裝置能夠幫助手指無(wú)力的使用者拿起物體,。二是在家庭康復(fù)中使用，使用者可以戴上它反復(fù)活動(dòng)手腕,，這種康復(fù)活動(dòng)可以幫助重塑神經(jīng)使其與大腦建立新的連接,，最終達(dá)到恢復(fù)肢體健康的目的�,！�

　　在e鍵打印平臺(tái)上,，我們也鼓勵(lì)這種創(chuàng)意創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并且提供3D打印服務(wù),，將這些創(chuàng)意第一時(shí)間落地,。