最近，弗劳恩霍夫计算机图形学研究所弗劳恩霍夫IGD的研究人员根据3D科学谷的市场观察，开发了一种新的人工智能（AI）驱动的3D打印假眼自动化方法。 研究小组声称，其新方法可以更快、更容易地生产出外观自然、更舒适的定制眼部植入物。
3D打印义眼。
fraunhofer
将生产时间缩短 80%。
根据 Moorfields Eye Charity 的数据，全球有超过 800 万人至少佩戴一只义眼，由于磨损，人工眼往往需要每 5 到 10 年更换一次，而目前的手工生产过程在可重复性和准确性方面面临挑战。 因此，研究人员希望3D打印工艺能够满足市场对义眼的高需求。
弗劳恩霍夫计算机图形学研究所的弗劳恩霍夫IGD与传统制造方法相比，人工智能 （AI） 驱动的自动化 3D 打印方法将 3D 义眼的生产时间缩短了 80%。更重要的是，3D打印和人工智能的新结合大大减少了眼科医生所需的工作量大约五倍，并且可以为患者提供逼真的和定制的质量可重复的眼对眼。
研究人员在一项针对10名临床患者的初步试验中证明了新工艺的有效性，每位患者都接受了3D打印的眼部假体。 自这项试验完成以来，Moorfields眼科医院的200多名成年人已经接受了3D打印的假眼。
Fraunhofer团队计划进一步完善其方法，以显着降低生产逼真的假眼体的成本要求，并使更多的人能够使用它们。
完整的研究标题为“定制眼假体的自动化数据驱动设计和3D打印”，并已发表在《自然通讯》杂志上。
研究人员的新工艺利用原型CASIA2光学相干断层扫描（OCT）扫描仪来扫描患者的眼窝。 这些 3D 扫描可以产生精确的数据，为人工眼提供紧密舒适的贴合度。 据报道，每位患者的完整数据采集过程不到 30 分钟。
然后将患者的眼睛数据输入到：人工智能模型，从而产生精确的 3D 打印设计，完美贴合患者的眼眶。 在这项研究中，该团队将设计上传到 Grabcad 软件，并使用 Verovivid 材料在 Stratasys J750 PolyJet 多材料 3D 打印机上 3D 打印义眼。
眼睛是全彩色的3D打印，可以准确地复制患者健康眼睛的外观、大小和结构。 据报道，Stratasys 3D 打印机以每立方厘米 180 亿个液滴的分辨率运行，以打印高度准确和逼真的眼部植入物。
这种新方法可以在短短 90 分钟内设计和 3D 打印完整的义眼，而传统方法需要 8 小时。 莱因哈德说，同时3D打印100只义眼需要10个小时。
3D打印完成后，合格的眼科医生只需15到30分钟即可安装义眼。
科学家表示，在普遍推出该过程之前，必须克服许多限制。 例如，OCT 3D扫描设备目前无法捕获非常复杂的眼窝。 此外，3D扫描过程不适合患有某些眼部疾病的患者，例如眼球震颤或斜视。
可扩展的应用程序
展望未来，研究人员相信他们的发现将推动数据驱动设计工具的进一步研究和开发，用于其他非眼部假体的多材料3D打印。 这可能包括 3D 打印的牙齿修复体或面部假体。
3D科学谷***
甚至可以将这种发展与更传统的假肢相结合，例如生产与患者外观精确匹配的假肢套管。
3D科学谷***
3D打印在医疗领域发挥着越来越大的作用。 在对近期3D打印趋势的3D打印行业调查中，3D打印专家强调，医院越来越多地采用3D打印机来生产个性化的医疗设备，例如眼部假体。
Fraunhofer的研究人员并不是第一个认识到3D打印在假眼生产中的潜力的人。 早在 2021 年，一名伦敦男子成为世界上第一个安装 3D 打印义眼的人。 此外，3D打印不仅用于生产人眼假体。 2020 年，韩国忠北国立大学的研究人员开发了一种工艺，为因不治之症而失去眼睛的犬科动物 3D 打印低成本假眼。
根据3D科学谷的市场观察，弗劳恩霍夫在基于人工智能的人体假肢重建方面取得了重大进展，包括：关节植入物和眼眶植入物
例如，在合作项目“FingerKit”中，Fraunhofer IAPT、Fraunhofer Mevis、Fraunhofer IFTS、Fraunhofer Item 和 Fraunhofer IWM 开发了一系列连续的自动化 3D 打印增材制造工艺，以重新动员合作项目“FingerKit”中的手指关节。
在另一个项目中，基于人工智能的眼眶植入物3D打印，弗劳恩霍夫IAPT研究所与德国汉堡的另外两所大学合作，开发了一种基于人工智能的全自动工艺，用于在Digimed项目中生产个性化眼眶植入物。 超薄钛板形式的植入物是 3D 打印的，用于临床实践中的眼眶损伤。 AI算法不仅将显著加快3D打印眼眶植入物的生产速度，还将显著优化成本和质量。
Fraunhofer训练AI算法，根据可用的仿真数据自动生成单独的种植体设计。 作为该项目的结果，为开发基于人工智能的个性化植入物而建立的认证合规评估中心在世界上是独一无二的。
如果你知道得深，你可以走得很远。 基于全球制造专家网络，3D科学谷为行业提供了增材制造和智能制造的全球视角。 有关增材制造领域的更多分析，请关注 3D Science Valley 发布的 *** 系列。
*投稿请发送至2509957133@qqcom