“识骨拼图”帮“歪脸女孩”逆转人生

3D打印,如何“打”进未来?

来源:沈阳网 2020-08-20 06:32

  近日,一则《“歪脸女孩”,笑了……》的新闻见诸央媒,让全国网友认识了一位来自辽宁省葫芦岛市的23岁女孩小秋(化名)。因患有罕见的偏颌畸形,小秋面部骨骼严重歪斜变形。在爱心助力下,小秋在沈阳接受了颌面整形手术,成功“正脸”,终于自信地抬起头,去实现多年的教师梦。

  在帮助小秋“逆转人生”的过程中,有一项技术的应用,为医生实施手术提供了关键辅助,那就是3D打印。作为一种新兴的增材制造技术,3D打印正在以意想不到的打开方式,进入到生产和生活的各个领域。如何把它应用得更深更广,“打”通新领域、创造新未来?沈企正在发力实践。度维科技就是代表之一。

  识骨定位,逆转人生

  “手术前,按照小秋头骨1:1复制出来的骨骼模型,就是在我们自主研发设计生产的这台机器上打印出来的。”8月18日,在位于沈阳金谷科技园的沈阳度维科技开发有限公司(以下简称“度维科技”),技术工程师向记者介绍。

  工程师团队利用三维技术,把上百张小秋头部CT片分析合成,建构出头骨的立体结构,并形成软件数据,导入3D打印机;再利用聚乳酸PLA(一种新型的生物降解材料)作为原材料,耗时45个小时,把整个头骨模型打印出来。

  在模型上,小秋颌骨畸形的形态,被直观地呈现出来。

  “需要切除哪块多余骨骼,切除后如何连接,如何还原正常的面部结构,直接在模型上就可以进行预演,相当于做了一次模拟手术。”为小秋实施手术的整形医生说,很多人对术后小秋的面容感到非常惊艳,但对于医生来说,早已预知了结果,成竹在胸。

  与医院合作,把3D打印技术应用于临床,对于度维科技来说,已是轻车熟路。去年6月,度维科技还为一位泌尿外科的体重超重患者,用3D打印定制了一块穿刺手术导板,还原患者患处结构和皮肤纹理,帮助医生锁定下针角度与位置。在导板辅助下,原本6小时的复杂手术,仅1小时左右就完成了,同时大大降低了手术风险,减少患者痛苦。

  一家沈城大型三甲医院的外科医生告诉记者,仅靠CT、核磁共振等影像学资料,并不能完全掌握患者某个部位的状况。往往是在术中打开创面后,才能得窥全貌,医生的经验就显得尤为重要。有了3D打印技术辅助,手术过程变得更加准确和可控。

  在越来越多医生们的共识里,3D打印技术在精准医疗上的临床应用大有可为,甚至直接“打”出器官、血管、肌肉的“科幻式”未来,也并非遥不可期。

  上接“天际”,下接“地气”

  在医学临床上的风生水起,只不过是3D打印技术众多应用领域之一。在度维科技,记者看到的3D打印产品,已上接“天际”、下接“地气”,大到飞行器铝合金零部件,小到一颗义齿、一块巧克力,无所不能“打”。

  在产品展示区,工作人员拿起一个大型机械上的零件介绍道:“它正常有四个角,因为工作磨损,缺失了一角,没法使用了。我们把它放进3D打印机里,利用送粉工艺,直接就能把缺损的部分修复好,再用机加抛光一下,就能继续使用了。如果单独重新生产这一个零件,成本是很高昂的。”

  “再看这个军工部件,它的内部结构并不是实心的,而是采用了3D打印一体化成型的拓扑优化晶格结构,不但能避免传统焊接工艺下的断裂变形,还具有减重、增加强度、提高产品一致性等特点,适用于航空航天、军工领域。”

  3D打印走的,也不只是“高端路线”,普通的生产加工,也能体现出优势。最近,度维科技还帮助浑南新区一家企业生产了100余个电路盒。这种塑料制品,只有火柴盒大小,结构也算不上复杂,但是交给一般工厂生产,就需要先设计加工出一个模具,再投入生产,如果不是大规模生产,成本将成倍增加。利用3D打印技术,无需开模,只需软件建模,按参数打印,产品不仅精度高,成本也十分低廉,满足个性化、定制化、小批量的加工需求。这是传统制造业很难实现的。

  抢先应用,“打”进未来

  今年以来,受到疫情影响,供应链不同程度受阻,为3D打印带来了新的市场机会,相关设备和产品销量大幅增长。作为一种新兴的增材制造技术,3D打印本身并不神秘,而它将走向何方,关键在于应用。

  “谁应用得广、嵌入产业链条更深,谁能解决更多问题、把问题解决得更好,谁就有机会站上风口。”度维科技董事长李文利认为,“度维科技要做的,并不只是3D打印设备和材料的研发生产销售商,而是立足于成为3D打印整体解决方案的提供商和服务商,融入更多行业中去,连接产业链上下游,真正实现3D打印技术的产业化。”

  目前,度维科技已经发展成为沈阳3D打印领域领先的高新技术企业、科技型中小企业和军民融合企业,组建高水平的专家团队,与新松机器人、沈鼓集团、华晨宝马、医大口腔、医大一院、盛京医院和多家军工单位、高校、科研院所等等,都建立了合作伙伴关系。

  一位行业专家表示,国外在3D打印技术领域的垄断格局还未打破,国内企业在工艺和原材料等方面仍受制于人。同时,与南方部分先进地区相比,沈阳3D打印市场成熟度和接受度有待提高,专业技术人才也十分稀缺。沈阳3D打印企业只有不断打破行业壁垒,大力引进和回流人才,积极参与到本土制造业产业升级中去,深度融入智能制造发展链条,才能一路“打”向未来。沈阳日报、沈报全媒体记者叶青

编辑:xw03
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