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丹顶鹤换3D打印钛合金嘴! 这装备无敌了!

点击:406 日期:2016-07-22 选择字号:

     

    710日下午,全球首例3D打印钛合金义喙——救治世界濒危野生动物丹顶鹤的公益手术,在广州立德动物医院内顺利进行。

   6月上旬的一天,立德动物医院迎来一位不速之客--国家一级野生保护动物丹顶鹤。三周前它因在动物园里“打架”,导致上喙几乎完全断裂,断端感染严重使得上喙彻底坏死。因上喙缺失,丹顶鹤无法自主进食,危及生命。医院护士每天都要花上两三个小时喂食上百条丹顶鹤(立立)最爱吃的泥鳅来维持它的生命。

  丹顶鹤是世界濒危野生动物,也是国家一级保护动物,中国境内仅剩1000多只。丹顶鹤的寿命正常可以达到50-60年,而“立立”只有6岁。

广州立德动物医院吴院长、广州市阳铭新材料科技有限公司总经理陈梓煜、华南理工大学增材制造实验室的宋长辉,一拍即合决定,为它安装一个3D打印的义喙,决定把人类的科技成果运用到救助丹顶鹤上。

由于在全球, 从来没有为丹顶鹤3D打印制作义喙的相关先例,又因丹顶鹤的喙部,整体形状细长,内部为中空结构,上喙断裂面凹凸不平,可用于固定打钉的位置过少,组织神经器官多而且情况复杂等,导致义喙的制作难度很大。

面对困难,他们进行深入沟通研究,方案很快就确定下来:为抢夺时间,取得精准数据,节省成本,先用FDM技术3D打印塑料模具进行试装,待形状确定后,再用钛合金作为义喙材料,用激光烧结设备3D打印义喙。




 受伤的丹顶鹤还有50多年的寿命,塑料材料因其特性,打印义喙无法伴其终生;选用钛合金材料打印义喙,其重量轻、硬度高以及抗腐蚀能力强,是最为合适的材料,但没有准确的数据,直接进行钛合金3D打印,不可能一次就成功,若反复多次,时间与成本,都消耗不起,所以选择FDM与金属烧结相结合。

 经过了7次义喙塑料模具的制作修改与安装测试后,定下了最终的版本。

 最终版本的三维数据被送往华工,利用金属3D打印机制作钛合金假体。几天后,“立立”的钛合金义喙制作成功。




7月10日,动物医院正式开始了手术。在“立立”接受麻醉,进入昏迷后,医生们按照事先计划好的手术方案,在30分钟内就完成了整个义喙的安装。

装完钛合金“上喙”后,吴子峻对丹顶鹤的下喙进行打磨,确保“立立”进食时,上下喙能更好合拢。

当“立立”慢慢苏醒后,察觉到自己有了一副新的鸟嘴,在大家紧张注视下,它开始追逐水桶里的小鱼,终于逮住了一条。“立立”目前已能自主进食。这时候,所有人都长舒一口气,一个多月的努力终于得到回报。




这是一次3D打印技术应用于野生动物救助的成功案例,同时,也是3D打印熔融沉积(FDM)技术与激光烧结(SLM)技术之间相结合的应用案例。工业级FDM技术的高效、便捷、稳定性,为丹顶鹤义喙模型垫定了精准的基础,节省了大量的时间与成本。而SLM打印技术的坚固、耐用、安全性,为长寿动物---丹顶鹤装上了能伴随它终身的义喙。

随着国内首例3D打印救助世界濒危野生动物丹顶鹤的公益项目的成功,开启了3D打印在动物救助精准医疗应用的先河,验证了在精准医疗中,FDM与激光烧结两种方法的互补作用不可小觑,为3D打印精准医疗应用解决了时间、精度、成本等难题,拓开了3D打印更多的应用空间。