挑戰：一位具創新意識的假體制作專家想找一條途徑，為截肢者殘肢模具和其他物品快速進行毫米級精度的3D測量，確保3D打印的Quatro假體貼合，一鳴驚人。

解決方案：Artec Eva, Artec Studio, Geomagic Freeform, HP Jet Fusion 4200

效果：手持式三維掃描儀Artec Eva，短短幾分鐘就完成了患者殘肢、模具、接受腔的亞毫米級彩色3D掃描。隨后，掃描數據通過Artec Studio軟件處理，約30分到1小時后，數據被導出至Geomagic Freeform，以Artec Eva掃描為參照，雕刻定制Quatro假肢。

用Artec Eva掃描Rustin Hughes的Quatro假肢

Rustin Hughes美國陸軍老兵退役后，成為了一名MMA格斗選手。他因惡性血栓而失去了右腿，但他并沒有消極對待。

他總是激情昂揚地走進退伍軍人醫院的康復訓練營，日復一日，從不間斷。不久，他就可以擺脫輪椅重新站了起來，其中一條腿還是假肢。

但是，據Hughes自己描述，第一條假肢“太糟糕了，就像綁著一個19升的水桶?！?

這就是一個截肢患者常用的吸著式接受腔，這條假腿一直不合身，由于Hughes的殘肢一天下來會略微變小，那么一天下來，假肢就會松動。

也就是說，Hughes一天要多次調整這條腿，還得經常在接受腔里放一兩只襪子，保證假肢貼合。

總之，這個過程很麻煩，還得花上近10分鐘，所以Hughes幾乎不可能參加體育賽事，因為比賽只有1分鐘休息時間。

可以倒下，但不出局

對截肢患者而言，特別是對身體素質要求很高的人來說，假肢松動不僅不舒服，而且還有安全隱患。好幾次，Hughes盡全力走在街上時，他新裝上的假肢松動脫落了。

Hughes飽受折磨，深陷痛苦，他面對的未來充滿不確定，原定的計劃和夢想變得遙不可及，但他不愿放棄。

他始終在尋找一位專家，能給出不一樣的回答，提供個性化的服務。而這時，他遇到了科羅拉多溫莎市Quorum Prosthetics的首席執行官Joe Johnson。

Joe Johnson（左）和Rustin Hughes拿著一個全新的Quatro和腳套

Hughes說道：“Joe也是一位截肢患者，他對我的經歷和感受再清楚不過了，他也明白我需要得到何種幫助?！?

Johnson和他Quorum的團隊當天就為Hughes制作了一個測試接受腔?！八麄兡翘焱Ｏ铝耸掷锏氖?，立刻幫助了我，”Hughes回憶道。

數天后，戴上第一個碳纖維Quorum Quatro假肢時，Hughes表示：“反差太明顯了，這條新的左腿就像我身體的一部分，很貼合。從此以后，我的活動能力上了一個新臺階?！?

Quatro帶回掌控感

雖然有些接受腔也有必要的骨骼穩固功能，能達到高水平運動狀態，但只有Quatro和縱向壓縮結合了起來。這樣一來，穩固安全的接受腔能給用戶帶來很多便利，同時，仍然可以根據肢體大小的變化來調整。

Quatro更大、更輕、更光滑，接受腔可以在短短20秒內自由調節，全天候隨時可調，無論是對運動競技選手，還是各年齡段的好動人士，都可謂是理想之選。

Hughes正在調整Quatro的位置

每一款Quatro都是完全根據患者需求打造的，包括配件、設計、色彩的選擇，同時，價位也和市面上其他熱門假肢相當。

于是，Quatro在全國逐漸增多的患者群體中，理所應當成為了備受關注的寵兒——它幫大家找回了久違的行動能力。

Hughes說道：“很長一段時間，很多事情都失控了。但現在，我可以隨時收緊接受腔。貼合的假肢給予我力量，我又在關鍵時刻找回了掌控感?！?

Rustin Hughes和Quorum的Joe Johnson進行拳擊手靶訓練

“貼身是王道”

但是，為了一開始就能很貼合，就必須為每一位患者單獨設計假肢。

Quorum Prosthetics研發工程師兼總監Sean McClure表示：“貼不貼身代表一切，，無論患者處于何種運動強度，是悠然閑適，還是劇烈運動，都要保證全天舒適。而我們的做法就是借助Artec Eva完成三維掃描?！?

在發現Eva之前，Quorum采用傳統方式，即用石膏為患者殘肢鑄模。

McClure對此評價道：“這種方式很混亂，又很耗時，從沒給任何一位患者留下好過印象。整個流程需要8小時以上，而且還要用到大量的耗材和工具?！?

Eva掃描的殘肢模具（Artec Studio截圖）

他們對傳統方式的最終效果并不滿意，于是開始嘗試三維掃描。但試用了幾臺低價三維掃描儀后，他們變得十分沮喪。

所采集的數據，無論是準確度還是分辨率，都遠遠低于Quorum的標準，而且掃描儀也無法掃描石膏模型或接受腔的內部區域。

McClure無奈地表示：“盡管我們不斷嘗試，但還是無法修飾清理這些數據，無法生成高質量文件用于CAD，設計貼身又好用的成品更是無從談起?！?

搜尋三維掃描儀

當Joe Johnson向科羅拉多大學安楚醫學校的Cory Christiansen博士提到團隊面臨的困境時，博士推薦他們聯系埃太科在丹佛市的金牌授權經銷商Reality 3D，他們在修復、假肢等醫療相關應用方面具有多年經驗。

不久，Johnson和McClure見到了Reality 3D的Matt Filkins，他向兩位推薦了Artec Eva。

Artec Eva

多年來，Artec Eva已經成為修復師和許多醫療工作者的首選，這并非毫無緣由。Eva一次次證明了自己采集各類平面的實力，特別是人體掃描，精度可達亞毫米級，操作簡便，對專家和新手都很友好。

起初，McClure因價格偏高而遲疑不決，但產品演示沒幾分鐘，他就發現Eva可以簡化工藝，大幅降低物料成本，不出兩個月，就能收回成本。

于是，他們欣然采購了設備，再也沒有遲疑后悔。

Eva掃描的模具接受腔（Artec Studio截圖）

最后的效果令人驚艷：“換成三維掃描和打印工藝后，完成每款Quatro的時間縮短了75%?！?

McClure說道：“省下這么多時間和物料成本，而且現在我們正在以前所未有的力度打開市場，所以使用這些新技術，公司早就邁過了盈虧平衡點?！?

Artec Eva為每個項目節省數小時之多

McClure補充道：“有了Eva，我們可以在短短幾分鐘內完成整份掃描，而過去，制作一個石膏模具，得花上幾個小時?！?

McClure表示：“隨著認知水平和操作方法的提升，我們預計工藝時間還將繼續下降。掃描數據精度驚人，所以我們還能利用Eva制成的3D模型進行有限元分析?！?

Eva為Rustin完成的Quatro掃描（Artec Studio截圖）

每位患者需要的時間不同，當然也取決于掃描對象——已有模具、接受腔、殘肢等。

平均而言，掃描加Artec Studio軟件處理，需要30分鐘至一小時，隨后保存為完整的STL文件，導出至Geomagic Freeform。

Geomagic Form讓Quatro數字雕刻栩栩如生

Freeform可以把項目中所有的STL模型拼合起來，包括患者殘肢石膏模型、現成的接受腔、診斷后的接受腔等各種制作Quatro需要的部件。

這時，Eva亞毫米級精度的掃描就顯得尤為重要，創建假肢多個結構元素時，它們將作為參照，最后才安裝至相應位置。

然后，Quatro四個面板調節的壓縮區可以輕松對齊至接受腔，安裝在設計師指定的位置。

Quatro假肢的Geomagic Freeform截圖

根據患者殘肢的尺寸和需要的壓力類型和調節程度，可定制面板尺寸和形狀。

通過Freeform中的傳統CAD工具，可對面板進行精細建模。之后，在HP Jet Fusion 4200上3D打印所有部件，整個接受腔可以在15分鐘之內組裝完畢。

McClure說道：“目前，從掃描到為患者裝上Quatro，差不多要花2周時間。隨著工藝不斷優化，我們期待可以把周期縮短至數天?！?

傲視群雄

盡管Quatro初入市場不久，但初步的反饋和研究都表明，和傳統假肢相比，它更耐用，使用壽命更久。

Hughes使用中的新款Quatro

通過觸手可及的控制旋鈕，輕松調節假肢位置，舒適度和穩定性全由患者自行支配。

此外，3D打印的部件強度高，質量輕，制成的接受腔患者可以穿戴多年。

走出國門，走向世界

但是，Quorum公司服務的遠不止這些忠實粉絲?！癊va讓我們走出了科羅拉多北部。今天，我們不再需要Quorum的假體專家和技術人員在屋子里陪著患者，”McClure說道。

“只要借助三維掃描技術，全世界任何地方的客戶都能給我們發送模型進行設計和打印。也就是說，我們可以單純負責制造，將這項技術推廣至全國乃至全球?！?

對Hughes來說，調節到合適的位置后，他就能完全自如行動，比如參加拳擊比賽，或經營自己的非營利組織B-BOLD，他為各年齡段的殘疾人士提供非接觸性拳擊教學。

Rustin Hughes（左）和殘疾人士拳擊班

整形修復，三維掃描呼聲日漸增長

Reality 3D的Matt Filkins對整形修復領域的三維技術潛力如此評價道：“就拿退伍軍人醫院來說，我們看到的是成千上百的老齡退役軍人，其中不少截肢患者，他們余生需要得到科技的眷顧?！?

他補充道：“三維掃描和打印為整形修復領域帶來了傳統方式無法給予的優勢：高精度，患者舒適，物力人力成本降低，無需多次往返，多種設計可能等等。