设计和生产3D打印的定制乳房假体

随着3D打印机市场已经从成熟，经验丰富的设计师转变为大众消费市场，个人通过使用3D打印机制造的预先设计的DIY产品可以节省大量资金 。 由于免费的开放源代码3D定制器 （一种免费的3D模型定制器），任何人都可以用来创建自己的3D打印设计，因此这些机会有望增加。

为了演示该软件如何工作以及其创造的可能性，我将向乳腺癌幸存者和其他人展示如何使用免费开源3D定制器来设计和生产可3D打印的外部乳房假体。

但首先，是最近的历史课。

OpenSCAD定制的早期

早期的3D打印机用户通常是老练的设计师。 他们对传统的计算机辅助设计（CAD）软件包以及称为OpenSCAD的基于脚本的CAD软件包具有丰富的经验 ，该软件包主导了RepRap 3D打印机的早期设计，因为它是第一个成熟的编码环境和建模3D对象的语言。

台式3D打印机的大众消费者市场最近有所增长，因为个人对设计和制作自己的产品以及通过分布式制造的经济性节省资金的兴趣已逐渐浓厚。

这些用户依赖于数十个免费在线存储库中可用的数百万个免费和开源3D可打印设计，最著名的是Thingiverse，该软件拥有超过200万个免费设计，这在很大程度上归功于其定制应用程序。 这种专有的定制程序使设计师能够上载OpenSCAD代码，因此通常缺乏从头开始创建自己的设计的技术水平的普通消费者可以使用它轻松地创建定制设计并自己制造产品。

不幸的是，Makerbot是早期的开放式硬件英雄，后来却成为封闭源代码。 早期，技术上精通的“制造商”客户（他们帮助开发了Makerbot所基于的RepRap硬件）在很大程度上将Makerbot放弃开放硬件的思想视为背叛。 许多最好的设计师抵制Thingiverse，拒绝共享新设计， 甚至拒绝在存储库中删除流行的设计 。 这导致开源3D设计 区破裂。

此外，Thinggiverse的定制器应用程序被一家专有公司锁定，该公司更改了许可协议，以迫使用户“不可撤销地放弃（并导致放弃）关于您的用户内容的精神权利或归属的任何主张和主张”。 放弃设计权对于许多开源设计师来说都是不可接受的，因为这意味着该公司无视他们为其工作选择的许可。

开源解决方案

显然，人们普遍需要一种免费的开源3D模型定制器，该定制器可在任何3D打印存储库中用于定制OpenSCAD代码。 免费的开源3D自定义程序符合该条件。 使软件可用于所有存储库可防止用户锁定（如果存储库更改了其许可协议），并真正使设计民主化。

在研究的设计，功能，这种自由和开放源码软件的验证，我们使用定制乳房假体，因为它可能很多人受益的一种方式的例子。

实践中的免费开源3D定制器：外部乳房假体

在发达国家和欠发达国家中，乳腺癌都是女性最常见的癌症类型，全世界每年有160万新病例。 癌症治疗已有所改善，乳腺癌患者有望通过手术和化学疗法大大延长其寿命。

不幸的是，通过保乳手术或乳房切除术失去了全部或部分乳房，通常会在康复期间导致问题，例如焦虑，沮丧，身体/自我形象问题，困扰，性挑战和自尊心低下。 另外，由于成本，他们的身体状况或额外的恢复时间和并发症，乳腺癌患者通常选择避免进行重建手术。

事实证明，外部乳房假体对于没有（或没有）重建手术的女性是一种有效的解决方案，在西方国家，多达90％的女性在手术后使用它。 即使这样，包括舒适性，不自然的外观和成本在内的问题仍使许多女性无法使用它们。

这些问题可以通过定制的3D打印乳房假体解决。 随着市场上几种热塑性弹性体和聚氨酯的使用，材料的选择已大大改善，许多其他柔性材料也在开发中。 可以通过自定义尺寸和正确选择3D打印材料（可能包括使用硅树脂或其他涂层进行后处理）来满足患者的舒适度，外观和乳房形状问题。 最后，分布式制造的假体的成本可以大大低于定制的商业解决方案。

使用免费的开放源代码3D定制器来定制设计乳房假体是容易和直接的。 可以通过两种方法来测量乳房的大小：乳房的宽度（B），以达到所需的义肢宽度，或者乳房顶部（L）的长度，如下所示。

^{可以通过长度或宽度来进行乳房测量。}

用户可以选择两种可自定义方法之一（通过下拉菜单），然后将任何以毫米为单位的值插入到文本框中。 用户还可以选择平展或四舍五入（使用第二个下拉菜单）。 平背使得在3D打印机上无需支撑就可以轻松打印，而圆背则使佩戴者更加舒适。

^{使用扁平宽度测量设置自定义乳房假体的尺寸。}

^{使用四舍五入的长度测量设置自定义乳房假体的尺寸。}

^{用户可以轻松制作不同设计和填充物的原型，从而设计出完美的乳房假体。}

Free Open Source 3D Customizer也可以用于帮助乳房部分完整或不均匀的女性，甚至是那些只希望使用定制胸罩插入物即可改变乳房外观而无需手术的女性。

此外，3D打印的部分填充选项可实现量产产品无法实现的定制程度。 这可以通过使用开源切片机（例如Slic3r）来完成，该切片机可以确保可变的阶梯壁厚以消除z阶梯线。 通过这些方法，用户可以改变乳房假体的密度，以获得最佳的舒适度和自然的外观。

该演示是针对乳房假体的开源设计的第一步。 有关Free Open Source 3D Customizer的更多信息，或将其添加到您自己的存储库中，请访问该项目的GitHub页面以访问源代码。

翻译自: https://opensource.com/article/17/7/3D-print-breast-prosthetic

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