神奈川復健中心使用3D列印技術印製醫療輔具

https://youtu.be/y5620Equvzc

神奈川縣復健中心(神奈川県総合リハリテーシェンズンター)於1973年在日本神奈川縣厚木市成立。該中心致力於支援縣級醫院的醫療和復健工作,其團隊已透過專業的復健設備和器具幫助超過9萬名患者恢復正常生活。自2015 年以來,職能治療師和復健師建立了一個”診斷-製造-使用”的系統,稱為”Pretty 3D列印系統”,包括從患者診斷到數位掃描、3D列印印製輔助工具和患者測試的整個應用過程。

 

神奈川復健中心使用Raise3D的Pro2雙噴頭3D列印機,與高精度3D掃描器相結合,能夠在內部獨立生產不同數量且高度客製化的復健工具,開創了專業3D列印機在醫療機構使用的先河。

 

圖1. 左起:職能治療師Aiko Ichiki(一木愛子)和復健師Kenta Matsuda(松田健太)。

 

圖2. Pro2專業3D列印機和Pretty 3D列印系統

 

傳統製造方式帶來的困境

肢體殘疾或需要術後復健的患者需要能夠發揮正常身體機能的輔助工具及設備。神奈川團隊試圖透過手工製作和外包給第三方來滿足這些需求。然而,該團隊在使用這些方法時遇到了一些困境:

 

  • 手工製作的輔助工具會隨著時間的推移而損壞,使用壽命很短。
  • 輔助工具需高度客製化,可重複的可能性降低,也就是可以批量生產的“一刀切”解決方案是不可行的。
  • 鋁雕或木雕是一個複雜的過程,即使是最有經驗的治療師也無法完成。
  • 使用傳統方法的生產週期很長。
  • 嬰兒和行動不便者合作的意願降低或無法合作。

 

3D列印帶來新的製造模式

松田先生是一名復健師,他從2015年開始認識到3D列印機為形狀設計提供了更高的自由度。

 

“如果我們擁有自己的3D列印機,我們將能夠完成一種新的製造模式”。– 松田先生。

 

神奈川縣復健中心購買了兩台3D列印機,開始自行設計和3D列印輔助工具。圖3是他們用3D列印機開發的輔具,獲得了“2016年設備開發類最高獎”。該獎項由日本復健技術學會(日本リハBIリテーシェン工學協會)頒發。

 

圖3. 3D列印機製作的輔助工具“Surara”和“Pakkun”

 

使用Raise3D進行3D列印的好處

隨著該中心需要復健的患者數量增加,需要一台能夠準確快速列印的專業3D列印機。然而,神奈川購買的兩台原裝3D列印機的精度和穩定性無法滿足這些要求。團隊發現了Raise3D的優勢並購買了Raise3D Pro2列印機,精度和穩定性都很高。以下是團隊決定購買的關鍵因素。

 

成型精度高

松田先生對Pro2雙噴頭3D列印機的高耐用性和列印精度表示認可:

 

“首先是模型的準確性。我已經使用它大約兩年了,它從未失敗過。此外,軟體和列印機精度高,支撐結構拆除也很容易。” –松田先生。


Pro2列印的精緻表面非常適合必須符合患者身體角度曲線的工具。

 

圖4. 使用Raise 3D Pro2列印機列印出不同形狀的輔助工具

 

客製化客戶項目

Raise 3D的產品滿足了團隊高度靈活和客製化的輔助工具生產需求。該團隊可以對患者的部位進行更詳細的掃描,並在3D列印機上列印單個3D患部模型。

 

Pro2 3D列印機的列印尺寸為305 x 305 x 300mm,不僅適用於義肢等大型輔具的生產,也適用於體積較小的常用輔具的批量生產。

 

圖5. 工作中的 Raise3D Pro2 列印機

 

“正如最初預期的那樣,重新創建高度客製化的項目變得更加容易,並且消除了創作者之間的技術差異。此外,透過縮短直接參與創作的時間,您可以專注於自己的原創作品。” – 一木 女士


訂製的3D列印輔助設備為年輕患者提供了更大程度的客製化。“一些以前透過加工木材或金屬製成的零件也可以用3D列印機製造。我是為那些想重新歡呼和跳舞的孩子們做的。” – 一木 女士

 

提升3D的客戶至上理念

Raise 3D的日本經銷商,日本3Dprinter(日本3Dプリンター株式會社)一直秉承客戶至上的理念,提供了從初始導入到機器安裝的一整套解決方案。

 

日本3Dprinter提供幾個配套方案,首先會調查客戶的應用需求。他們準備了列印樣本、基準比較和試用服務,在本例中是為神奈川復健中心的團隊準備的。當松田先生來洽詢時,日本3DPrinter請松田先生將現有數據發送過來,並很快地製作了一個樣品提供客戶參考。

 

在選擇3D列印機時,松田先生並不確定哪種雙噴頭列印機更好,於是Raise3D使用了不同的3D列印設備來製作樣品,並向他們解釋了不同之處。“他們的工程師一直很用心,Raise3D在線材選擇方面非常專業,為我們提供了有用的最新訊息,例如抗菌材料。” 

 

圖6. Raise3D Pro2雙噴頭3D列印機

 

他們驚訝地發現,結構相當複雜的輔助工具樣品真的很漂亮。

 

“以前的3D列印機無法很好地達到細節水平,但Raise 3D的樣品製作精美且足夠堅固”– 松田先生。


松田先生相信Raise 3D的列印機可以解決他一直不滿意的易用性問題。

 

使用Raise3D提高醫療3D列印的期望

 

  • 更快的速度和更大的體積

復健師一木女士表達了對3D列印技術應用的期待。未來,大型物件的案例會越來越多,比如義肢。關鍵是讓3D列印機更大更快。

Raise3D目前提供Pro3/Pro2系列的高速升級版Hyper FFF™,更多採用Hyper FFF™技術的列印機也在準備中。在大規模應用中,Raise3D Pro3 Plus和RMF500表現良好。

 

  • 簡化數據轉換

一木女士想要能夠簡化數據轉換和參數調整過程的軟體。Raise3D獨家開發的專業3D列印軟體ideaMaker及雲端管理軟體RaiseCloud為用戶提供簡單切片、數據傳輸、遠程管理等強大功能。

 

圖7. 松田先生正在設計模型

 

  • 挖掘醫療領域內部生產需求

松田先生非常看好3D列印應用在醫療行業的未來前景。從輔助工具到義肢,3D列印將在醫療領域得到更廣泛的應用。松田先生希望Raise 3D能夠響應醫療專業人士更多的生產需求,為非專業人士提供更多簡化操作的可能性。

 

我相信未來用戶對3D列印內部生產的需求會越來越多。”- 松田先生。

 

未來,Raise3D將深入挖掘醫療行業的深度需求,為用戶提供更適合製作醫療輔具的模型和材料。
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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