国际最新研究:3D打印出更逼真义眼 外观更自然适配度更好

发布时间:2024-03-04 07:11:51 来源: sp20240304

  

  中新网北京2月28日电 (记者 孙自法)施普林格·自然旗下学术期刊《自然-通讯》最新发表的一项生物技术研究论文称,研究人员研发出一种更快捷、更不费人工的技术,能建模和3D打印出更逼真的定制义眼,利用这种技术生产的义眼可能外观更自然,适配度更好。

患者义眼的简化示意图。施普林格·自然/供图

  该论文介绍,全球约有800万人佩戴义眼,复原度对于心理认同和外在相貌都很重要。不过,目前生产定制义眼的工艺很耗时,而且需要技艺高超的工人为每位患者手工定制每个义眼。一般来说,整个过程需要耗费8个多小时,生产的义眼质量也参差不齐。

用多种材料3D打印的自动设计的义眼(图片来自Johann Reinhard)。施普林格·自然/供图

  为解决这个问题,论文第一作者和通讯作者、德国弗劳恩霍夫计算机图形研究所Johann Reinhard和合作者一起,开发并测试了一种为有需求患者生产义眼的数字化技术,他们利用光学相干层析成像(OCT)扫描了10名患者的眼眶和健康的眼睛,义眼能自动调整为适应眼眶的形状。同时,研究人员让多材料3D打印机利用彩色图像生成有纹理的3D模型,单个义眼的打印时间约为90分钟,同步打印100个义眼需要约10小时。

  在本项研究中,论文作者能很好地复制对侧眼的颜色和解剖结构,尤其是颜色、大小、虹膜结构、巩膜外观(巩膜为眼球的白色外层)。虽然这些义眼还需要义眼制造者的最终调整,但他们估计,这种方法对人工的需求只有传统工艺的五分之一,而且结果的复现性更好。

图中左侧的患者右眼为义眼,与真眼几乎没有区别。利用自动数字化工作流程和3D打印技术制作的义眼在形状和外观上都很逼真(图片来自Stephen Bell, Ocupeye有限公司)。施普林格·自然/供图

  论文作者总结认为,后续进一步开发这个数字工艺,或能让之前不适用的患者(如儿童)也可以用上义眼。除可能有部分还不适合很复杂的眼眶或特定眼部条件外,他们预计目前约80%的需要义眼的患者能使用该研究描述的技术。

  据介绍,摩菲眼科医院NHS信托基金会的一个仍在进行的临床试验正在测试这些义眼,该试验将关注这些义眼相较于传统方式生产义眼的长期表现和影响。(完)

【编辑:陈彩霞】