3DP4ME將在未來五年內(nèi)交付數(shù)千個3D打印定制助聽器，為聽力障礙人員謀福利

2022年11月27日，南極熊獲悉，非營利組織 3DP4ME的創(chuàng)始人Jason Szolomayer 宣布了一項重要的五年計劃：他打算為中東服務(wù)欠缺社區(qū)的數(shù)千人提供助聽器。這些設(shè)備將為每位患者量身定制——通過專業(yè)掃描和 3D 打印的結(jié)合實現(xiàn)。但在某些方面，技術(shù)是容易的部分；非營利組織仍然需要解決的挑戰(zhàn)更多是在設(shè)計、勞動力、培訓(xùn)和資金方面�？朔�這些問題不僅可以繼續(xù)生產(chǎn)定制輔助設(shè)備，還可以改善該地區(qū)的整體醫(yī)療保健，重點是約旦和敘利亞。

Szolomayer表示如何更有效地治療更多的聽力缺陷患者是一個重要的問題，因為 3DP4ME 著手做的不僅僅是在中東生產(chǎn)助聽器，而是幫助該地區(qū)的耳科醫(yī)生治療更多的患者。最終，這不僅僅是制造這些設(shè)備，而是通過實施更加數(shù)字化和自動化的工作流程，讓更多需要它們的人獲得助聽器。

△這里看到的助聽器的耳模透明部分，它適合內(nèi)置佩戴，必須根據(jù)佩戴者耳朵的形狀進行定制。圖片來源：Microsonic Inc.

兒童定制助聽器

助聽器有兩種基本型號。圓頂式助聽器位于耳道內(nèi)，從外面不一定能看到，這些助聽器通常是標(biāo)準(zhǔn)化的，并且主要由成年人使用。然后是兒童最常使用的助聽器：它們有一個戴在耳朵后面的外部部件，以及一個緊貼耳道的定制“耳�！保�類似于某些款式的耳塞）。定制件是用丙烯酸或硅膠為每個患者制作的，這是 3DP4ME 3D 打印的助聽器的一部分，減輕了手動生產(chǎn)它們所涉及的挑戰(zhàn)和步驟。

該組織最近獲得了英特爾和埃森哲的撥款，用于資助一個名為Hearing Express的項目，該項目的試點將于 2022 年 11 月進行。通過該試點，3DP4ME 將確定 50 名需要助聽器的兒童并為他們提供護理，包括將在其最近建立的生產(chǎn)設(shè)施中制作的定制耳模。  

生產(chǎn)現(xiàn)場配備了 Asiga 用于耳模生產(chǎn)的 Max 數(shù)字光處理 (DLP) 打印機，以及清潔能力。將添加固化系統(tǒng)和不倒翁以完成耳模。

△3DP4ME設(shè)施的實驗室配備了適用于耳模生產(chǎn)的 Asiga Max 數(shù)字光處理 (DLP) 3D 打印機，構(gòu)建體積為 119 × 67 × 75 毫米。更多設(shè)備即將到來。圖片來源：3DP4ME

3DP4ME 還擁有一個專門用于捕捉耳朵解剖結(jié)構(gòu)的掃描儀。由Lantos Technologies制造，掃描儀器像氣球一樣在患者耳內(nèi)膨脹，在幾秒鐘內(nèi)捕獲數(shù)萬個數(shù)據(jù)點。這些數(shù)據(jù)點可以轉(zhuǎn)換為所需耳模的 3D 可打印設(shè)計。（不過，該設(shè)備還不適用于兒童——對他們來說，最好的做法是取一個實體耳模印模并掃描它以創(chuàng)建 STL 文件。）

△Lantos掃描儀捕獲有關(guān)患者耳朵解剖結(jié)構(gòu)的三維信息；該數(shù)據(jù)可用于設(shè)計定制的 3D 打印耳模。圖片來源：3DP4ME

3D 掃描和 3D 打印共同消除了使用傳統(tǒng)方法制作患者模型以及形成和安裝定制耳模所需的時間。而且，雖然 3D 打印機不會移動，但掃描儀可以完全移動——提供一種為患者提供護理的方式，無論他們身在何處。

△基于來自Lantos Technologies 掃描儀的掃描數(shù)據(jù)的耳模 STL 文件。圖片來源：3DP4ME

接下來的挑戰(zhàn)

很快，所有物理組件都將到位以生產(chǎn)這些設(shè)備，而接下來要面對的就是該過程中更為棘手的專業(yè)知識和數(shù)字方面。

Szolomayer 表示：“CAD 的技術(shù)轉(zhuǎn)移是我們面臨的挑戰(zhàn)之一。設(shè)計師需要接受培訓(xùn)以了解如何使用耳朵掃描并確保最終的耳模設(shè)計能夠正確打印。雖然數(shù)字化工作加快了生產(chǎn)耳模的工作流程，但每次新掃描仍然需要一定程度的人工處理和專業(yè)知識。設(shè)計師可能會在每個文件上花費 10 到 12 分鐘。我們正在探索AI 解決方案，可以將時間縮短到幾分鐘，以加快周轉(zhuǎn)速度�！�

由于世界某些地區(qū)總體上缺乏耳科醫(yī)生，人員也是工作流程前端的一個挑戰(zhàn)。雖然這些專家在約旦存在，但他們很少見，而且每個專家每年只能接診幾百名患者。Szolomayer 說，在阿爾及利亞等一些國家，根本沒有這些醫(yī)療保健提供者。3DP4ME模型的潛在好處可能包括每位耳科醫(yī)生能夠治療更多患者，并同時加快對定制設(shè)備的訪問速度。  

邁向試點計劃

11 月啟動的試點項目正在幫助約旦的聽力損失兒童。一半是約旦本地人，另一半是目前住在約旦難民營的來自巴勒斯坦、敘利亞和伊拉克的難民兒童。該試點項目將為 50 名 6-10 歲的兒童提供補貼助聽器，其中包括由硅膠制成的定制耳模（這種較軟的材料比丙烯酸材料更柔軟，更適合孩子的耳朵）。如今，約旦的助聽器成本約為 1,000 美元（相比之下，美國的平均成本為 5,500 美元），而 3DP4ME 的目標(biāo)是在捐助者和贊助商的資助下以約 500 美元的價格提供這些設(shè)備。

孩子們將接受預(yù)先篩查，然后去看耳科醫(yī)生進行全面的診斷驗證。家庭將在 3DP4ME 辦公室接受采訪，以了解每個孩子的生活質(zhì)量如何受到聽力損失的影響，然后對患者的耳朵進行掃描。該非營利組織的目標(biāo)是，每個被選中參加該計劃的孩子都將在兩周內(nèi)配上他們定制的助聽器。還將為每位患者提供后續(xù)言語治療。

試點完成后，3DP4ME 將向所有年齡段開放服務(wù)，并開始提供亞克力耳模和硅膠耳模。該組織最近與 Noor Al Hussein 基金會的家庭健康研究所 (IFH) 簽署了一項協(xié)議，后者在約旦全境提供醫(yī)療保健服務(wù)。IFH 耳科醫(yī)生將幫助耳模試點項目，并支持 3DP4ME 未來的努力，擴大該組織的影響范圍。

△隨著該組織擴大影響力，3DP4ME 將在未來幾年內(nèi)打印出數(shù)千個這樣的耳模。圖片來源：MicrosonicInc.

一旦這一過程在約旦得到證實，Szolomayer便將目光投向了鄰國敘利亞。他說，該國四分之一的人至少有一種殘疾，而且由于爆炸和其他戰(zhàn)爭行為，聽力損失很普遍。聽力治療的移動版本可能是未來的一部分，非營利組織可以派一輛移動貨車到偏遠地區(qū)對患者進行掃描，然后交付完成的設(shè)備。

但助聽器也不是該組織旨在生產(chǎn)的唯一設(shè)備。3DP4ME 還在探索合作伙伴關(guān)系，為這兩個國家的患者提供下肢假肢。創(chuàng)建這些假肢的過程看起來類似于助聽器試點項目，患者來到該組織的辦公室進行掃描和驗配，但生產(chǎn)外包給德國的EOS工廠。這個想法仍在進行中，但這將是朝著最終目標(biāo)邁出的一步。最后，Szolomayer談到了他對未來的寄托：“我們希望公司成為多種輔助技術(shù)的完整增材制造工廠�！�