3D打印假肢的业务为什么缺乏商业化的普及？

长假中，远离工作电脑，答案待完善。

首先，我想清晰几个定义，下面会用到的。

CAD：计算机辅助设计。

CAM：计算机辅助制造。 3D打印技术，毫无疑问，属于CAM的一种。

其次，我想比较一下两个新闻中，假肢使用3D打印技术的必要与否。让我们分别以小女孩和小男孩来区分两条新闻。

小女孩的新闻中，以我的专业知识推测，小女孩是“部分手截肢”，使用的假肢按分类，叫做“索控半掌假肢”。小女孩通过剩余的部分手，做曲腕动作，通过钢丝传动，控制假肢手掌开合。

使用3D打印技术，主要是手指的部分，需要通过CAD技术，设计和模拟假肢零件的活动情况，确认是否能够实现预想的功能，然后使用3D打印机制作零件。如果使用传统假肢技术，假肢零件也必须完全定制才可以，需要假肢技师很多次的试验与改进，才能制作出符合预期的假肢产品。

这一回合，3D打印技术胜。

小男孩的新闻中，从“肱二头肌的肌肉能量来控制（假肢）手臂”可以判断，小男孩属于先天上臂部分缺失或者肘关节以下缺失，从图片上看，我更倾向与肘关节以下缺失。而通过肌肉能量控制，受限于不是专业媒体进行报道和翻译的，猜测应该是肌电控制。

也就是说，我推测，小男孩使用的是“上臂肌电假肢”。

从报道中，没有发现3D打印的假肢，与传统的假肢有什么性能上的不同，姑且认为性能相近。那么，传统假肢技术，与3D打印技术的假肢相比，我可以向你保证，绝对没有比之更差的地方。而且相对于3D打印技术的假肢，传统假肢的外观更好，穿戴更方便，可靠性和性能也一定高于DIY的产品。文中有提到，小男孩的家庭因为无法承担传统假肢的高昂费用才求助于3D打印技术，20美元可以做一个手掌，40到60美元可以做一个小（前）臂，但是却没有计算3D打印专业人员的人工成本、机电成本、控制系统编程成本等等。与国内上臂假肢装配起价20000元相比，是否更有竞争力？

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其实，我很期待3D打印技术进入假肢行业的，我也同时认为，CAD\CAM技术，必然是以后假肢行业的未来。但是现阶段，国内3D打印技术，亦或者CAD\CAM技术，在假肢行业的应用并不是合适的时机。

CAD\CAM的优势：

• 从小女孩的例子中可以看出，如果有合适的知识结构和实际水平，CAD\CAM技术在小众假肢产品的应用上，有非常大的优势。很多之前因为单个生产成本高、周期长、难度大的假肢，因为CAD技术成本低，可以反复设计修改，可以模拟动作，所以大幅的降低了物料成本和时间成本。同时，我也期待AR(虚拟实景）技术的加入，更加方便假肢的设计制造。
• 数字化，可重复，可定量修改。现代假肢装配，基本上还是一个手工业。假肢装配最关键的接收腔，完全靠手工制作完成。完成之后，修改的余地非常小，如果需要大规模修改，那么只能重新做一个。而重新做一个，往往会发现，之前没有问题的地方，发生了变化。这都是手工制作的缺点。CAD\CAM完全是数字化的产物，可量化，同时局部修改，不会影响其他地方，这才是CAD\CAM的技术优势！也是最终能取代手工制作的唯一理由。

CAD\CAM的劣势：

• 从小男孩的例子，我们也可以看出劣势。如果市面上有工业化生产的假肢零件，那么使用定制化的产品，肯定只能是少数人的选择，从成本、性能、可靠性上看完全没有优势。无论是假肢行业还是其他任何行业，这都是很简单的普遍通用的道理。
• 人才问题。可以说，现在懂CAD\CAM的人，不懂假肢，同时，他们的技术水平如果足够，他们在本行业的收入，比假肢行业高的多。而懂假肢的人，不懂CAD\CAM，国内假肢矫形器技师的普遍学历是中专……小女孩和小男孩的例子中，从假肢技师的角度考虑，都有很多地方可以改进，但是没有。

最后一点，我是不是跑题了？

我一直在强调CAD\CAM技术在假肢领域的应用，而不是3D打印，是有原因的。

假肢行业现在已经有可用的CAD\CAM解决方案，使用3D扫描器，扫描患者的身体情况，然后通过CATIA软件，专门开发了一个套件，来设计假肢接受腔阳模，通过多轴机床制作阳模之后，用传统的工艺制作接受腔，连接上标准假肢零件之后，给患者穿戴适配。

家父，语文老师，今年50岁许，与时代已经脱节。曾问过，3D打印技术究竟是个什么原理？现在连CCTV都每天报道，似乎就在明天，就可以进入千家万户了。

机床都见过，一个胚料，通过车、刨、磨、铣等等工艺，做出一个零件，这个是做减法。

3D打印就是什么都没有，哪里需要，就去哪里放一点，整个出来一个整体，就是3D打印了，这是做加法。（请原谅支撑结构被我吃了）

无论做减法还是做加法，都是CAM的一种形式而已，殊途同归。3D打印技术因为成型时间、材料强度、技术普及度等等，并不会一夜之间，遍地开花。

3D打印来制作手臂已经有很多尝试了，因为假手相对于功能来说，外观的意义或许更大。所以对安全性，强度，耐用性等没有太多的要求。这是日本一家创业公司使用3D打印制作假手，他们已经把代码和图纸公开：

但假肢必要要有行走的功能，所以对材料强度，安全性，耐用性等有非常高的要求。目前3D打印的材料强度不够，所以在假肢的运用比较少一些。另外假肢必要用小腿关节或膝关节实现弯曲伸直的功能，用3D打印很难实现这种复杂的机构功能。

不过，使用3D扫描打印制作假肢接受腔很值得期待，当然还需要时间，如果这个技术能被广泛运用，很多假肢厂就可以被替代了。