研究发现，通过3D打印技术制造义眼比传统方法快五倍

2024年2月28日，南极熊获悉，科研人员在一项新的研究中证明，目前可以利用3D打印技术制造出极其逼真的假眼，而且所需时间仅为通常手工制作义眼所需时间的一小部分。

△在这项新研究中，10名患者接受了3D打印的义眼，其中8名患者如上图所示。在图像（a）和（e）中，患者失去了左眼，因此义眼位于图像的右侧。在剩下的图像中，患者失去了右眼，因此义眼位于左侧

这项先进的3D打印技术有望用于帮助全球800万人制造逼真的义眼，这些人要么因为先天缺陷导致眼睛异常或缺失，要么因为失去了一只眼睛而需要至少一只假眼。

根据这项新技术的介绍，仅需90分钟即可制造一只假眼，而相较之下，熟练的技术人员或眼科医生通常需要8个小时才能手工制作一只假眼。结论表明，制造3D打印眼睛所需的劳动力比传统方法少了五倍。

△该研究已经在《自然通讯》杂志上发表，题目为“定制义眼的自动数据驱动设计和3D印”（传送门）

德国弗劳恩霍夫计算机图形研究所的研究员、该研究的主要作者Johann Reinhard表示：“患者对于佩戴假肢非常在意，因为他们不想引起别人的注意。有了这些更加逼真的眼睛，可能会帮助他们更多地参与社会活动。”他强调，这一技术的优越性在于为患者提供更舒适、逼真的假眼，有望提升他们在社会中的自信和参与度。

△假眼通常放置在眼睑和位于眼窝中的“眼眶植入物”之间

有关3D打印技术在义眼的进一步研究

Reinhard表示，到目前为止，这种方法已成功应用于伦敦Moorfields眼科医院（MEH）的200多名成年患者，包括新研究中详细描述的10名患者。

通常情况下，眼科医师使用软成型材料暂时填充空腔，制作患者眼窝的模具。然后，将该材料取出并用作模板，制作适合人眼窝的蜡印模。蜡经过平滑、测试和重塑，直至其舒适贴合，然后用于制作塑料版本。最终的塑料眼睛是手绘的，以匹配患者的健康眼睛。

另外，这种传统的制作方法导致人造眼睛通常每五到十年需要更换一次，部分原因是塑料的磨损。然而，由于这是一个手动过程，因此，为同一个人制作的后续假眼可能在外观和形状上略有不同。

△用于创建3D打印义眼模型的数据驱动设计软件流程

相反，新的3D打印方法采用为患者拍摄空眼窝和健康眼睛的专门图像，然后对这些图像进行处理并用于起草蓝图，然后将其发送到实验室进行3D打印。Reinhard表示，这个打印过程通常仅需要大约90分钟，但如果同时打印多只眼睛，则可以加快速度，例如，打印100只假眼只需10个小时。

这些3D打印的眼睛可以近似复制患者健康眼睛的颜色、大小和结构，尤其擅长捕捉眼睛的彩色部分（即虹膜）和白色部分（即巩膜）。眼睛制作完成后，由眼科医师安装仅需要15到30分钟。

研究小组说，理论上讲，大约80%需要义眼的成年人都可以用这种方法安装义眼。不过，并不是所有病人都能这样做，比如那些眼窝非常复杂的病人，因为软件无法为义眼找到匹配的形状。另外，还需要更多的数据来确定这种技术是否也能用于为儿童制作义眼，这需要更多的监管。

未来，该团队打算在更多的诊所测试这种方法。今年的某个时候，他们希望能公布一项临床试验的结果，该试验探讨了这些3D打印眼睛在40名MEH患者中的长期表现，并与手工制作的义眼进行了比较。