3D打印婴儿矫形头盔，云量几何利用Raise3D E2实践数字化矫形创新

导读：因为对于“扁头”这一传统的推崇，从明清时期开始，北方地区就实践用枕小米等方式有意识地纠正婴儿头型。而到了现在，新一代的父母希望孩子头型更加对称一些。欧美地区的家长们更早意识到这一问题，早在90年代末开始，就陆续有对应的产品——矫正头盔，到今天已经有20余年的成熟临床应用，美国有1，000家线下矫形门诊机构，数百万孩子使用了这一产品。

TalentLand 聪明岛品牌的诞生
当时在美国谷歌工作的罗凡，在一次滑雪头盔的选购时候，意识到了国内这一领域存在的空白市场，便找到了智能硬件的连续创业者，卡内基梅隆大学的校友刘旭璐，两人讨论后觉得大有可为，便一同回国创立了“云量几何”公司。经过几年的产品打磨，“聪明岛TalentLand新一代婴儿智慧矫形头盔” 诞生。

儿科期刊《Pediatrics》2019年的研究表示：中度/重度头型异常的儿童在学龄时的学业表现、认知（语言、逻辑、空间等）能力更差，并可能引起神经发育迟缓、运动发育受限等问题；“聪明岛”的名字正是带有当代父母的一种期盼。作为国内首个获得NMPA（国家药品监督管理局）批准的婴儿颅骨矫形固定器。

“聪明岛矫形头盔” 的原理是在婴儿的头颅可塑性较强的时期，将头部鼓起的部分施加温和的压力，另一侧则预留生长空间，防止头部再次因受力不均而变形，从而使婴儿的头部在自然生长的过程中达到理想的形状。这款矫形器面向3-18个月的婴儿，推荐矫正月龄也和美国的FDA规定一致。目前云量几何已和全国20余家三甲儿童医院和高端民营医院达成合作，在上海、杭州、北京、深圳、重庆、郑州等地均设有服务网点。

将3D打印整合到数字化解决方案中

矫形头盔产业，和其他康复类矫形产品的情况类似——未经认证和授权的产品横行，行业良莠不齐，许多矫形门店缺乏专业的技师人员，有的凭借师傅的“感觉”进行打磨制作；有的直接以给婴儿头上贴石膏的方式进行“治疗”；各种在线平台上，则充斥了各种缺少医疗器械相关资质的矫形枕、婴儿帽等产品。

△电商平台各种各样的婴儿头型矫正工具

作为谷歌的工程传统，云量几何的把AI辅助数字化作为底层逻辑，将抽象的经验变为可被记录、被复用、被标准化的评估、预测逻辑以及产出结果。前端通过3D全景手持式扫描仪采集宝宝的三维头型数据；通过自研的数字矫形方案定制软件，能智能分析宝宝二维和三维颅脑发育情况；第三是依据自研的评估软件，能预测宝宝未来的头型生长状态；再用3D打印方式定制完成矫形头盔。

选择3D打印有多个考量，第一，CNC等工艺有很多限制和局限，很多需求无法满足，比如重量，因为婴儿佩戴重量是要减重的，现在通过一些镂空的结构设计，我们现在重量最轻的头盔仅有110g，这一点是传统工艺无法达成的。
减轻重量的同时，还需要保证产品的透气性，因为通常矫正器一天要佩戴23个小时，所以透气不出痱子都是产品需要做到的；还有就是生产周期，为人父母的都知道，3岁以下的孩子可以说是一天一变样，如果按照传统供应链定制2-3周才能拿到产品，孩子发育可能和当时的扫描结果已经有了变化。因此，3D打印是必然的选择。

——联合创始人兼COO刘旭璐

粉末打印 熔丝挤出（FFF）两种技术互补解决

云量几何首先引入了工业级的MJF技术作为生产主力，而后刘旭璐对于打印产品的特性有了更多的想法：“首先是打印产品的灵活性，一件能制作能丰富我们的生产灵活度；其次FFF技术的材料选择会更多，有一些特殊体质的宝宝对某一种尼龙可能有过敏的情况，用PP或者PC的材料制作能很好地补充解决这一问题。”

在比较了多家厂商的产品后，刘旭璐选择了Raise3D E2作为使用机型，谈起选择Raise3D的原因，他说道：“和其他FDM/FFF厂家相比，复志（Raise3D）在这一领域具有国际视野，在矫形领域和国外的许多知名医疗相关机构和材料企业合作，对于医用3D打印工艺制程的经验是很多国产品牌所不具备的，这帮助我们解决了合规生产中的许多痛点。”

△Evonik 的多款植入材料也在近期加入了Raise3D开放耗材计划

刘旭璐表示：“E2现在放在公司自建的GMP工厂，表现出卓越的高精度和稳定的打印性能，在装机投入生产后一直处于全天候运转的状态。平时除了生产婴儿颅骨矫形固定器外，还会打印一些头骨模型、头模支架以及门店装饰板架子等部件，打印机平均每周工作 100小时左右。”

△GMP工厂的E2打印机

对于配套的ideaMaker的切片软件而言，则是一个轻量化的数据准备体系。通过将患者的三维骨骼数据输入ideaMaker系统中，简单编辑，就可以用E2将矫形模型快速打印出来。同时，ideaMaker切片软件内置了不同品牌、不同材料特性的材料模板，如TPU材料就涵盖了85A到64D在内的多种硬度选择。

在切换材料时候，工程师可以根据需求换料后直接使用预设好的打印模板进行打印，无需重复的调试参数验证或清理粉末。当工程师修改打印模型的机械性能设定时，也可以直接在ideaMaker中完成设置，无需重新绘制模型。

从开发截瘫人群的轮椅部件，到为医院提供矫形鞋垫方案；Raise3D会持续帮助失能群体，利用3D打印和数字化技术，Raise for Diversity 为每一个不同。