3D扫描和3D打印将掀起助听器完美革命
- 784
- 1
3D打印最适合应用在哪一个领域？恐怕没有比在医疗领域的应用更为合适。因为3D打印最善长小批量个性化生产，而医疗器械有很多需要为病人量身定制，这两真是天仙配，难怪3D打印在医疗领域的应用越来越广泛。无论是制造假肢，牙科，还是矫正骨架等等方面，3D打印都大放异彩，尤其值得注意的是在生产助听器方面的应用，现在全世界已经有1000万人在使用3D打印的助听器，帮助无数失去听觉的人聆听到美妙的音乐，亲人的呼喊。方片3今天就带大家来回顾下助听器生产的历史，看看3D打印和3D扫描是如何革命性的改变助听器生产的。助听器的生产历史已有一百多年了，一个现代助听器通常包括这样几个部分：1. 收声筒，用来收取周遭的声音，并传化为电信号；2. 放大器，接收话筒传来的电信号并进行放大；3. 听筒，将电信号再转变回声音；4. 电池，为助听器提供电能。早期的助听器是庞大而笨重听筒，仅依靠物理收声（如图1）。20世纪二三十年代出现了用电源的电子器械助听器，开始有了收声筒和听筒等部件，个头也不小（如图2）；到了80年代出现了晶体管助听器，助听器个头得以大幅减小，可带在身上还不是很方便，像随身带了一个收音机在胸前（如图3）；随着电子信息革命的发展，助听器的个头越来越小，现代的助听器已经可以完全隐藏再耳内（如图4）。可人们追求完美的脚步并没有因此而停滞，到了21世纪，越来越多的人们已经不仅仅满足于助听器个头小，还要求更加舒适高效的助听器，技术又向前推进一步，制作个性化定制助听器的技术开始出现。
1. 早期的助听器 2. 第一台使用电子器械的助听器 （Wiki图片）
3. 80年代的助听器，半导体挂在胸前 4. 现代助听器，几乎隐形
由于每个病人的听力不一样，耳道形状也不一样，一个完美的助听器，除了要匹配病人的听力，还要匹配病人耳道的形状。目前，取得耳道形状的主要方法是向病人耳朵里灌注一种硅胶，硅胶凝固后制作蜡模，再用失蜡法浇铸出所要制作的助听器的主体，然后再在主体上挖洞，植入电子器件，切割，粘接，打磨等不少后续工（见最下方视频1，2006年生产个性化助听器的方法）。相信不少朋友看到这里就晕了，这么多道工序，确实很麻烦。而将3D打印技术引入助听器的生产则大大简化了硅胶模型之后的工艺，只需把硅胶模数字化，然后3D打印出来，再安装入电子器件即可（见视频2，2012年生产个性化助听器的方法）。
3D打印虽然大大简化了制作助听器的工序，提高了生产效率和成品质量，功能更强大，降低了成本，但这还不算完美。因为取得病人耳道模型，还需要灌注硅胶。灌注硅胶会引起病人的轻度不适，每只耳朵都需要病人保持一动不动5分钟。在昨日的CES 2013上，有一家叫Lantos 的公司提供了这一问题的解决途径。他们开发了一种专门扫描耳道的3D扫描仪。这种扫描仪是手持式的，带一个尖尖的探头，扫描一个耳道最多只需要一分钟，病人最多会觉得耳朵压力有变，跟坐飞机时起飞降落的感觉类似。这又进一步缩短了时间，简化了工艺，提高了效率，实现跟3D打印助听器的无缝对接。3D扫描和3D打印的结合将为助听器带来再一次革命。
3D扫瞄＋3D打印的革命不会仅仅止于助听器，还将继续蔓延到其他领域：美国国防部已经对这种组合表达了很高的兴趣，有意用这种方法给F22战斗机的飞行员配备耳机；对我们普通消费者来说，也有值得期待之处，有音响厂商试图为音乐发烧友们引入这种方法生产的耳塞，这样的耳塞将更舒适，效果更佳，隔音更好。现在让我们发挥更多联想，未来也许每个人的耳道数据，甚至全身各个部位的数据都将存在我们的身份证或信用卡上，买耳机，鞋子，眼镜等等，只要刷一下卡，就能根据这些数据得到个性化的商品！那该有多酷！不经意间，一个全新的世界已经悄然展现在我们眼前，路还很远，但依稀看得到亮光。
编后：下面两个视频都是关于丹麦的助听器厂商Dozen，前后两种技术都代表了当时世界上最先进的水平。Dozen管他们这种技术称为CAMISHA (Computer Aided Manufacturing for Individual Shells for Hearing Aids，计算机辅助制造个性化助听器壳体技术)。
1. 2006年个性化助听器的制作过程
2. 2012年个性化助听器的制作过程
(本文作者为"fangpian3",最初发表于fangpian3.com,该网站现与诺研3D打印服务网合并为同一网站)