桃寶

來自烏干達的瓊3年前因一場車禍失去了自己的左小腿

3D假肢更快更輕便

在烏干達的首都坎帕拉，陣陣喇叭聲在繁雜的大街上此起彼伏。興奮的司機抄著近路行駛，完全忽視基本的安全規(guī)則。三年前，瓊（Joan Gwokyalya）也是坐在一輛這樣的摩托計程車上，跟著司機飛速地穿梭于汽車和巴士之間。

突然，瓊從車上被甩落在地。事故徹底改變了她之后的人生。當時一輛巴士猛地撞上這輛摩托車，司機當場死亡。瓊幸存下來，但她的左小腿不得不被截肢。“我的傷口感染了破傷風，病毒開始在小腿處擴散?！苯衲?5歲的瓊坐在CoRSU康復醫(yī)院的花園里回憶道。CoRSU是東非領先的整形醫(yī)院之一。當然，這場事故并未帶來任何積極的改變，當?shù)亟煌顩r仍舊如故。

在很多發(fā)展中國家，交通事故是造成患者截肢的主要禍端，其次是糖尿病、感染和腫瘤。當然也有些人一出生就缺胳膊少腿，還有些殘疾患者是地雷的受害者。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，發(fā)展中國家約有3000萬居民需要安裝義肢或其他整形裝置，但絕大多數(shù)人都無法承擔安裝義肢所需的高額費用。此外，還有很多國家在專家隊伍、物資配備和義肢中心等方面的建設都頗為落后。

近來，包括CoRSU在內(nèi)的許多專家都開始把幫助殘疾患者的希望寄托于3D打印技術——CoRSU康復醫(yī)院的一名整形技術員使用手掌大小的設備掃描瓊的殘肢，掃描結果會實時顯示在手提電腦屏幕上。這是CoRSU醫(yī)院開展的一項醫(yī)學研究，約有100名烏干達患者參加，瓊是參與者之一。此項研究于2009年正式啟動，獲得了包括德國在內(nèi)的其他國家的大力支持。過去兩年里，這里的整形技術員一直與加拿大非政府組織Nia技術、多倫多大學合作測試由3D打印生產(chǎn)出來的假肢接受腔。

醫(yī)院需要為不同患者量身定做不同的假肢接受腔。對于傳統(tǒng)義肢來說，這是一個復雜耗時的過程，涉及石膏模型的制作。但是通過掃描殘肢打印接受腔的3D打印技術大大提高了4名CoRSU整形技術員的工作效率，從而可以幫助到更多的截肢患者。

這門技術原理很簡單：當殘肢經(jīng)過掃描后，3D模型就會在電腦屏幕上進行調(diào)試，然后再使用特定軟件將成型的模型發(fā)送到打印機;幾個小時后，假肢接受腔就可打印完成，與由紅十字會或其他供應商提供的塑料假肢進行組裝。

瓊說這次她只花了幾個小時就裝好了新的小腿假肢。這不是她的第一只假肢。她曾經(jīng)東拼西湊才攢夠錢安裝第一只假肢，但卻十分笨重，戴起來很痛苦。最終，她不得不放棄，轉(zhuǎn)為使用拐杖。現(xiàn)在她的新假肢很輕便，穿起來舒服多了?！拔液荛_心能夠重新走路?！笔聦嵣?，瓊的新假肢是烏干達的首個3D打印義肢，不過這對于她個人而言并無意義。

是希望？還是炒作？

3D技術的發(fā)展早已從根本上改變了醫(yī)療保健的現(xiàn)狀。醫(yī)生能夠創(chuàng)造器官和腫塊數(shù)字模型，也能打印手臂或手指夾板。去年夏天，蘇黎世大學的研究員用3D打印技術制造出了有史以來第一個由硅制成的人造心臟，雖然只維持了3000次心跳。未來，由患者的細胞和聚合物制成的“活墨水”也許能幫助打印人類組織和器官。

相比于傳統(tǒng)技術，3D打印制造假肢的技術更為簡單，此外，該技術還有一些優(yōu)點。比如，簡單地掃描殘肢而不是用石膏將其包裹起來，能同時減輕孩子的生理和心理不適感。而且，發(fā)展中國家的醫(yī)生還能輕裝到達偏遠地區(qū)進行實地掃描。他們不用拖著一個石膏模型，只需要帶上儲存在他們電腦上的數(shù)字3D模型，或者直接上傳到網(wǎng)上就可以了。理論上來說，3D模型能隨時隨地進行調(diào)試和打印。

“這讓我們把康復機會帶給了那些難以得到治療的人們。”法國整形醫(yī)生杰羅姆·坎尼凱夫說。他是國際殘障組織的顧問。國際殘障組織專門幫助世界上的殘疾人群，并自2016年開始在3個國家同時展開一項試驗研究，共有19名殘疾患者參與其中。作為項目領導，坎尼凱夫遠程監(jiān)控在敘利亞的假肢安裝過程?！斑@項技術在人道主義危機中尤其適用?！彼€認為，除了增加整形技術人員和生產(chǎn)場地之外，這是解決地區(qū)醫(yī)療建設不足的方案之一。

保加利亞的ProsFit公司是國際殘障組織的假肢制作委托方，該公司在英國用高端工業(yè)設備打印價值幾十萬歐元的下肢接受腔。據(jù)坎尼凱夫說，該公司打印的假肢接受腔的質(zhì)量遠勝于那些用傳統(tǒng)方法所制作的，且患者的使用體驗更舒適。

但使用廉價3D打印生產(chǎn)出來的假肢接受腔則不太符合標準。坎尼凱夫指出，這種接受腔安裝不穩(wěn)，且容易破碎，使用壽命有限。瓊就遇到了同樣的問題。她的假肢穿了三周后就壞掉了，幸運的是她并沒有因此受傷。3D打印的假肢接受腔對于殘肢患者并不是絕對安全，還存在風險，因為接受腔一旦崩壞，患者就容易摔倒受傷。的確，3D打印接受腔的最大問題就是缺乏一定的穩(wěn)定性。

整形醫(yī)生烏利·邁爾對于社會上大肆宣傳的3D打印假肢技術表示大為質(zhì)疑。他在全球最大的醫(yī)療技術企業(yè)之一奧托博克工作?！斑@項技術潛力很大”，但是面對很多沒有整形領域背景的醫(yī)生提出的“假肢能在幾個小時里就打印出來”的言論，他表示困惑且反對。

“將假肢打印出來并不代表它就能用來走路。即便可用來行走，也不意味著能使用半年?！边~爾說，廉價3D打印機使用的材料不同，所打印出來的假肢自然不具耐用性。

邁爾是一個研究小腿假肢打印的七人小組的成員。該小組生產(chǎn)出來的初期產(chǎn)品通過了一些測試，但是還未準備上市?！拔覀冞€不能打印出滿足患者需求的假肢?！边~爾說道。

瓊正在穿戴她的3D打印假肢

成本低廉的機械手

并非所有假肢創(chuàng)新都集中在高端醫(yī)療產(chǎn)品。有些技術人員不斷嘗試新的發(fā)明，希望能以較低廉的價格實現(xiàn)產(chǎn)品打印。德國亞琛應用技術大學的醫(yī)療工程專業(yè)學生卡里姆·阿巴斯就是其中一員。在本科論文里，阿巴斯為一名患者發(fā)明了機械手。他的原型是一個簡單的夾具，目的是為了讓成本不超過150歐元。

“視覺效果往往是佩戴患者的關注所在?！卑退拐f。還有一組學生正在研究制作出有五根手指的假肢，希望能將其出售給摩洛哥的一家醫(yī)療用品商店。該團隊還開發(fā)了一種實用價值不高但外表美觀的假手。

世界上有許多人在做著微小且低成本的事，像阿巴斯的這項發(fā)明一樣，并沒有與科學研究聯(lián)系在一起，其中最著名的就是e-NABLE社區(qū)。五年前，美國藝術家伊凡·歐文用3D打印機為一個南非男孩制作了一只假手。這純粹是一只機械手，但不貴，看起來就像科幻小說里的幻想。

這就是“開創(chuàng)未來”行動的開端?！伴_創(chuàng)未來”是一個由全球成千上萬人組成的松散網(wǎng)絡，他們使用3D打印機生產(chǎn)廉價的假手。通過一個網(wǎng)站，把有技術設備的志愿者和需要的人連在一起。對于那些經(jīng)常需要新假肢的孩子而言，長大后就能選擇自己喜歡的設計，且花費低廉。

“由e-NABLE社區(qū)生產(chǎn)的假手對于殘肢孩子來說是一件幸事，”奧托博克的技術員邁爾說，“但是在功能和穩(wěn)定性上就有點限制了?！彼榻B道，由于這些假手是純機械的，由塑料制成的，不能和用于恢復附屬功能的醫(yī)療產(chǎn)品相比較?！凹僦蝗际且粯拥摹！边~爾說，3D打印能夠?qū)⑾胍獛兔Φ娜撕托枰娜诉B在一起，這是很有意義的，因為他們一起努力尋找解決方案。

在烏干達，該社區(qū)的目標就是生產(chǎn)出足夠堅硬和耐用的下身假肢。那里的技術人員配備有價值2500美元的打印機和一個專門為這個項目開發(fā)的軟件。最終解決方案必須是可行、可靠且價格合理的。然而要達到這三點要求還有很長的路要走。有時候，這里的電源一中斷，打印機就會停止運作。再者，因為生產(chǎn)的假肢依然不夠堅硬，研究參與者最多只能穿四個星期，不過之后他們能免費得到一只常規(guī)假肢。

瓊現(xiàn)在已經(jīng)能夠用新的假肢行走短距離的路程。她重新開始了自己拿水罐，彎腰洗衣服的生活?！拔椰F(xiàn)在可以用手抱著我的兒子了?！彼⑿φf道。在新的單間公寓里，她8個月大的兒子坐在她的大腿上。這個公寓離主干道只有幾步之遠。每日，摩托計程車依舊在馬路上快速馳騁而過。瓊對于這些車輛唯恐避之不及，但必要之時還是免不了會乘坐。在新假肢的支撐下，她在新生活中找到了自己的方向。

新的假肢可以讓瓊提著水罐進行短距離的行走