Inżynier Student tworzy niedrogie protezki 3D z nadrukiem oka

Obecnie zamienniki oftalmiczne są produkowane ręcznie ze szkła lub akrylu, co powoduje, że ich własne wyjątkowe problemy są trudne - akrylowe protezy oka są trudne do zindywidualizowania, a szkło łatwo łamie się i może nawet wywoływać reakcję alergiczną. Podczas gdy protezy wykonane z polimetakrylanu metylu (Plexiglas) są trochę trwalsze, kolor tęczówki jest blady w świetle, często wymagający noszenia okularów przeciwsłonecznych.

"To wymaga dużo praktyki i nie zawsze cieniu Musi odejść - powiedział Ondřej Vocílka, student z niepełnosprawnościami wzroku na Politechnice w Brnie (VUT), w przetłumaczonym cytacie o długiej ręcznej produkcji sztucznej tęczówki. "W produkcji komputerowej można ją dostosować za pomocą filtrów, aby w miarę możliwości dopasować ją do zdrowego oka w kolorze i kształcie."

23-letnia Vocílka straciła wzrok w lewym oku jako dziecko . Podczas wykładu na temat druku 3D w VUT, pomyślał, że technologia może być wykorzystana do łatwiejszego wytwarzania protez okulistycznych, po niższych kosztach, które byłyby dostosowane do indywidualnych pacjentów. Po rozmowie z nauczycielem zaczął badać temat swojej pracy licencjackiej.

Według streszczenia pracy magisterskiej: "Praca licencjacka dotyczy produkcji prototypu protezy oka za pomocą druku 3D na podstawie modelu otrzymanego przez skanowanie ręcznej protezy PMMA. Model został zmodyfikowany w programie 3ds Max 2017. Rdzeń protezy z teksturą został stworzony przy użyciu tej procedury. Do produkcji wykorzystano technologię dodatków PolyJet i drukarki 3D Stratasys J750. Wydrukowany rdzeń pokryto biokompatybilnym materiałem, aby stworzyć biokompatybilną powierzchnię. Praca licencjacka zakończyła się dyskusją, w której opisano problematyczne etapy produkcji. Dyskusja obejmuje także analizę ekonomiczną i sugerowaną procedurę przyszłej produkcji protez oka za pomocą druku 3D. "

Vocílka zdecydował się użyć swojej starej protezy okulistycznej jako punktu wyjścia. Po pierwszym spotkaniu z przedstawicielami firmy drukującej 3D na lokalnych targach inżynieryjnych, spróbował wykonać skan swojej starej protezy okulistycznej. Korzystając ze skanowanych danych, zmodyfikował i zmodyfikował kształt w programie do modelowania 3D 3ds Max, a ostateczny model był w stanie zastosować teksturę oka ze skanowania. Vocílka następnie wyeksportowała model i wykorzystała technologię polietylenu do drukowania trójwymiarowej protezy w pełnym kolorze z fotopolimerumateriał, na firmowym Stratasys J750, który może oferować kreacje o wysokiej rozdzielczości.

"Cały proces polega na nakładaniu warstw materiału o grubości do 14 mikronów i utwardzaniu światłem" - powiedział Vocílka. < / p>

Najtrudniejszą częścią wykonania protezy oka jest tęczówka, która musi jak najbardziej przypominać zdrowe oko danej osoby. Jest to trudne do osiągnięcia przy użyciu konwencjonalnych metod produkcji, ale drukarka 3D uzyskała lepsze wyniki w krótszym czasie.

Podczas gdy Vocílka był zadowolony z tego, jak zakończył się jego pierwszy wydruk, przykro było mu patrzeć że brakowało mu czerwonej żyły; dodatkowo, nie dodawano żadnej obróbki powierzchni, aby naśladować połysk i plastyczność prawdziwego ludzkiego oka.

Vocílka wyjaśnił: "Zostało to rozwiązane na warstwie pleksi na prototypie, tak jak w przypadku obecnych protez akrylowych. "

Planuje wykonać drugą wersję drukowanego w 3D protezowego oka z biokompatybilnym materiałem, który jest lepszy dla środowiska i tańszy.

" Materiał jest biały lub przezroczysty . Biały byłby biały i tworzy przezroczystą warstwę, która zachodziłaby na protezę "- powiedziała Vocílka. "Cała produkcja byłaby wykonana w 3D, a cena zostałaby drastycznie zmniejszona bez ostatecznych korekt. Ponadto, biokompatybilny materiał jest zdrowy dla zdrowia. "

Zazwyczaj protezy oka w Republice Czeskiej kosztują od 2000 do 3000 koron (około 95- 145 USD), podczas gdy kwota ta wzrasta do 90 000 koron ( około 4,380 USD) w Anglii. Ale drukowana w 3D drukowana proteza Vocílki kosztowała mniej niż 850 koron (około 40 USD), a produkcja zajęła mniej czasu.

"Moja metoda zajmuje mniej niż półtorej godziny" - powiedziała Vocílka. "Produkcja protezy akrylowej trwa około ośmiu godzin. Podczas gdy szklana proteza może być gotowa dla pacjenta w ciągu dwóch godzin, nie ma możliwości jej modyfikacji. "

3D drukowana proteza oka Vocílki jest tylko prostym prototypem i nie przejdzie żadnych testów zdrowotnych. Ale obecnie pracuje nad opracowaniem jeszcze tańszej, bardziej wydajnej metody, a ostatecznym celem jest przechowywanie trójwymiarowej protezy oka pacjenta w komputerze, a następnie, w razie potrzeby, łatwego drukowania w 3D zamiennika.

"Kiedy pacjent za dwa lata potrzebuje nowej protezy, nie musi nawet jeździć" - powiedziała Vocílka. "Zasadniczo, po prostu wydrukuj i wyślij sztuczne oko do jego postu, na przykład."

Inżynieriastudent otrzymał nagrodę Boscha za swoją innowacyjną pracę.