全国首个3D打印可活动义肢实现
“六一”儿童节前夕,一则《河南无手男童获赠3D打印机械手义肢》的新闻引起了不少人的注意。5月28日,武汉协和医院的医生利用3D打印技术,为河南信阳的6岁断掌男孩制作了一只滑索义肢。这个造型酷炫的“机械手”能拿水杯喝水、握自行车把手,且成本仅600元,不到传统义肢造价的十分之一。
武汉当地媒体报道中,将这款“机械手”称为“全国首个3D打印可活动义肢”。但事实上,早在去年9月,广东的骨科医生徐贵升就为当地一名断手儿童制作过类似的产品。3月尾广州电视台,5月初广东的羊城晚报、新快报、南方都市报等媒体对这个假肢做过报道。如今,这位医生已成立团队,聚集了医学、机械设计、电脑程序等领域的专业人士一起探索3D打印在医疗领域的应用前景。
目前,无论在武汉还是广东的案例中,3D打印的假肢都仍较为简单粗糙,但其成本低廉和可定制化生产的优势已经显露无疑。在徐贵升看来,纵然还有法律法规、技术研发上的许多难题,但他坚信3D打印假肢市场的前景。“这种新兴制造技术对降低医疗成本、推动医疗技术革新很有帮助。”
创新骨科医生遇上3D打印
近年来,3D打印技术应用风潮在美国兴起之后,快速席卷全球。在专业的医疗领域,3D打印技术的新应用也是层出不穷,仅在骨科应用上,用3D打印人体的骨骼模型、人工关节都已有先例。
在国内,也有不少人尝试在医疗领域引入3D打印技术,徐贵升便是这样一位尝鲜者。2002年,徐贵升研究生毕业,之后进入广东一家医院做骨科医生。但对于这位自称“想法比较多”的年轻人而言,按部就班熬资历的传统医生职业路径似乎总缺了点什么。
在繁重的医生工作之外,徐贵升曾经参与创办了一个问诊网站,为患者提供线上医生问诊服务。不过,随着一波模式类似的医疗应用软件迅速崛起,徐贵升发现这个领域给自己这样的个体创新者空间已经不太大。但很快,3D打印技术让他发现了另一个创新方向。
那是2012年9月,广东一名5岁小男孩不慎被绞肉机绞伤右手,由于伤情严重,手术没能挽救男童的右手。徐贵升正好参与了这场手术。术后,他一直在给小男孩做后续治疗和随诊,关注着小男孩的术后恢复与成长。他发现小男孩家里资金有限,无法负担昂贵的传统假肢,但身体残疾使得孩子的性格愈发内向。
“传统假肢,尤其是上肢产品高度分化——要么是徒具外形,不能动只有装饰作用的,只需要几十元;要么是能做出基本动作,但是动辄数万元甚至数十万元的肌电假肢。”徐贵升介绍说。
在一次和国外同行的交流中,徐贵升了解到国外使用3D打印技术制作假肢的案例。这种假肢能够帮助没有手指的人恢复抓握功能,而成本仅仅是传统假肢的十分之一甚至几十分之一,最快甚至只需要12个小时便完成制作。
“武汉这个案例是我研究生导师的师弟做的。”徐贵升说,河南男孩还保留半个手掌,武汉协和医院的医生用国外现成的开源程序设计了3D打印假肢。但广东这位男孩的整个手腕关节都已经没了,因此给他的假肢只能重新设计。
经过反复设计和试用,徐贵升成功地为小男孩制作了一个为他量身定制的3D假肢。他联合机械设计等相关专业的技术人员,通过收集小孩腕关节缺失部分的信息数据,用电脑设计出假肢的三维模型,再使用3D打印各个部件。将各个部件组装后,一个“私人定制”版的假肢便完成了。
借助假肢,小男孩右手的一些基本功能得以恢复,不仅能够抓握一定重量的软硬物,目前已能控制自行车把手,驾驶自行车。而因为3D打印技术制作假肢的成本更为低廉,未来随着小男孩身体成长所需更换新假肢的费用,也大大降低了。
如今,徐贵升和几位具有机械设计、软件开发专业背景的合伙人成立了创新团队,专门运用3D打印技术为患者设计和制造与其体型、功能相适应的定制化假肢。