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挑戰(zhàn)：尋找新方式，幫助殘疾人解決標準化生產的產品使用問題。
解決方案：Artec Eva Lite、Dragon Skin、旋轉設備
效果：掃描完整人體和不同部位，定制面罩和手套；幫助改善兩位女性的生活質量。
REMAP是英國一個志愿者組織，為殘疾人提供定制解決方案，解決標準化生產的產品使用問題，或通過主流機構為他們提供幫助，比如英國國家醫(yī)療服務體系（NHS）。REMAP的一位固定志愿者Bill Fraser是一位75歲的退休工程師，生活在因弗內斯附近的蘇格蘭高地。
Bill正在尋找各種辦法，幫助一位名叫Karis的年輕女性，解決輔助呼吸問題。長期佩戴面罩，導致臉型發(fā)生變化，所以她戴標準化生產的面罩時，會出現(xiàn)嚴重的不密合。
還有一位生活在外赫布里底群島的女性由于急性皮膚過敏，多年來無法干家務。Helen先天手指不完整，也沒法戴標準手套來保護皮膚。
隨著項目的推進，Bill對問題的認識也在不斷改變，他已經負責這兩個項目很多年了。Bill認為，除非能得到改變后的精確臉型和殘疾手部的精準外形，否則很難找到好的解決方案。2019年，他深入了解了3D掃描技術，于是聯(lián)系了Artec 3D金牌授權經銷商Patrick Thorn & Co的 Patrick Thorn，他們很快發(fā)現(xiàn)，要解決這兩個項目，Artec Eva Lite再適合不過了。
“REMAP的所有工作完全依賴于慈善捐款和組織成員在時間和物資上的無私奉獻，”Patrick說道。“REMAP資金不足，所以掃描儀高昂的價格成為他們購置3D掃描設備的一大阻礙。”Patrick和Bill通過合作，設計了一項定制解決方案，享受了特許優(yōu)惠和養(yǎng)老基金，REMAP這才得以買成Eva Lite掃描儀。
Artec Eva Lite是暢銷掃描儀Artec Eva的經濟版產品，準確度相當，功能略少，擅長為幾何豐富的物體制作高品質無紋理掃描，例如人體部位。作為一款經濟實惠型產品，Eva Lite非常適合預算有限但需要專業(yè)3D掃描儀的用戶。
Patrick帶著Eva Lite來到蘇格蘭愛丁堡，在那里見到了Bill和REMAP的一位同事。他們花了一天時間培訓，Patrick為他們演示如何進行3D掃描，并解釋了Eva Lite的各項功能，還提示他們或許可以借助其它3D掃描包中的文件實現(xiàn)項目目標。就在Patrick停留的短短幾天內，Bill就成功掃描了Karis的臉部特征，還去了一趟
赫布里底群島，為Helen完成了期待已久的手部掃描。而在此之前。Bill完全沒有接觸過掃描。
定制呼吸面罩
本案例的主人公名叫Karis，她是一位患有先天性肌肉萎縮癥的年輕姑娘。她不得不常年使用輪椅，日常起居完全依賴看護人員。多年來，她需要使用呼吸機和遮蓋臉部的面罩來輔助呼吸。Karis非常聰慧，盡管生活中有不少困難，但她依然保持積極向上的人生態(tài)度。她興趣廣泛，喜歡古典文學、藝術、電影、戲劇、足球等等，總是全力參與其中。最近，她獲得了開放大學創(chuàng)意寫作和古典研究的榮譽學士學位，很榮幸受邀前往倫敦參加開放大學50周年慶。
不幸的是，長期佩戴面罩導致她的臉型漸漸發(fā)生了變化。她無法佩戴正常的面罩，因為不夠密合。而這也導致她感到呼吸越來越困難，嚴重影響身體健康和生活質量。若要有效解決這一問題，就必須找到改善面罩和臉部密合度的方法。
“標準化生產的面罩包含一個堅固的塑料外殼和一條制作精良、柔韌度較高的硅膠密封圈，”Bill解釋道。“這種密封圈可以貼合正常臉型，吸氣時保持面罩內正壓。但由于Karis臉型變了，她的看護人員只能不斷收緊面罩兩邊的帶子，盡量讓面罩貼合臉部。”但這么做，加重了面罩引起的臉部變形，情況反而更糟了。
Bill在2015-2019年期間，已經為Karis設計了適合她的口罩密封圈。但由于臉型還在不斷變化，現(xiàn)在的漏氣問題他已經無能為力了。要解決這個問題，必須為Karis定制一款面罩。但首先，需要掃描她的臉部，精準采集臉部幾何。而且掃描過程必須迅速，因為不戴面罩，Karis就無法呼吸。
通過Artec Eva Lite，Bill花了不到30秒，就為Karis臉部捕獲了一份細節(jié)豐滿的掃描。面罩定制工作可以正式開始了。
標準面罩外殼、定制延展外殼、密封圈
為避免反復取下面罩，妨礙呼吸，他們先用Karis臉部的掃描文件進行3D打印。原來面罩中的硅膠密封圈被取下。之后，又對面罩外殼邊緣進行細致掃描。再利用3D設計軟件對面罩外的延展部分進行外形計算，在電腦中對原來的面罩邊緣進行修改，以貼合Karis掃描的臉型。隨后，用聚乳酸把計算后的形狀3D打印出來作為延展部分。最后，將延展部分內側嵌入原來的面罩，再把硅膠密封條嵌入延展部分的邊緣。
原來的面罩（左）和為Karis定制的新面罩（右）對比
這些改動使密封圈發(fā)揮了應有的功能，能貼合Karis臉部，明顯降低了頭部綁帶的壓迫感。呼吸又變得輕松了，面罩戴起來也很舒適。當然，延展部分和定制口罩的完善工作還在繼續(xù)。
“Karis是位優(yōu)秀的姑娘，她沒有因為生活中的種種困難而放棄積極熱情的人生態(tài)度，”Bill說道。“我很感謝Artec幫助我們采購掃描儀，向Karis伸出援手。”
Karis和David Attenborough在倫敦出席開放大學50周年慶晚宴。（開放大學供圖）
解決手套難題
REMAP的另一項Eva Lite應用案例是為了幫助Helen，她生活在英國遙遠的外赫布里底群島（也叫西部群島）。Helen出生時就少了幾根手指，有嚴重的敏感肌。有時稍微接觸到一些化學品，包括日常清潔產品、化妝品、果汁，甚至陽光，她的手部皮膚就會有反應，舊疾復發(fā)。一旦復發(fā)，獨自生活的Helen就無法在雙手恢復前洗衣、打掃、做飯。可能好幾周，她都得小心避開這些可能引起過敏的東西，讓肌膚恢復。
Helen的雙手（Helen供圖）
這類問題通常可以靠一次性手套或專用隔離手霜解決。Helen已經嘗試了很多款，但她的敏感肌每次嘗試新產品都變得更加嚴重。多年來，她只能求助于手套，也嘗試了很多標準化生產的款式。“我們已經做了多次嘗試，包括手工調整棉質手套，剪掉一次性手套上的指套，重新縫合，把指套塞進手套并固定，”Bill說道。“但沒有任何一種方式可行。我們甚至還研究過假肢手指是否可以讓Helen戴上普通手套。”
REMAP也在全球范圍內調查過是否能定制手套，但價格太昂貴。多年來，Helen自己也在尋找可能的解決方法。最后，她在2018年10月找到了突破口，發(fā)現(xiàn)自己的皮膚對一款名叫Dragon Skin的硅橡膠產品不過敏，這種材料常用于制作電影和戲劇特效。現(xiàn)在，對Bill而言，困難小了一些，只要找到一種途徑能用Dragon Skin為Helen定制一副手套即可！
起初，他們嘗試用成型膠獲取Helen的手部形狀。一旦膠水成型，Helen把雙手從模具中抽出，再用模具澆鑄雙手模型。Helen愿意嘗試，但REMAP不希望讓她冒著過敏復發(fā)的風險接觸成型膠。很快，他們發(fā)現(xiàn)只有為她的雙手制作3D掃描，才是讓項目繼續(xù)進行下去的唯一安全方式。由于Helen生活的地方非常遙遠，從大陸來這里稍作停留就需要三個整天，還要花費幾百英鎊，所以他們想讓Helen附近的機構幫忙為REMAP完成掃描。但又找不到這樣的機構。要想項目順利進行，REMAP就得親自采集Helen的手部掃描。
REMAP收到Patrick寄的Eva Lite后，立刻爭分奪秒干了起來。2019年6月，Bill前往外赫布里底群島，第一次見到Helen，并為她的雙手完成了3D掃描。他對掃描模型進行了修改，增加了袖口，調整了尺寸，留出更大空間方便Helen穿脫手套。接下來，3D打印手套模型。
“REMAP往往需要依靠他人的善良和慷慨才能實現(xiàn)自己的目標，”Bill表示。“制作定制手套的3D打印模型就足以說明這一點，3D打印成本不菲。任何一款3D打印機的尺寸都不夠大，所以每個手套只能分成兩次打印再合成。”
Helen手部的3D打印模型。
“Dragon Skin是由兩部分材質構成的硅橡膠。硫化前，硅橡膠混合物呈液態(tài)，會聚集在平面低點，”Bill解釋道。“所以，我們需要一個旋轉臺，保證之后在模具上加的每一層Dragon Skin都能均勻攤開，手套厚度相對一致。”
同時，Dragon Skin也有不同級別，每一種硫化后的強度和延展度都不同。Helen收到了幾份樣品，來測試是否皮膚過敏。她也試用了幾副手套，評估不同級別的手套是否能起到保護效果，后來發(fā)現(xiàn)三級材料可能有效，并告訴了Bill。隨后，他制作了幾副不同級別、層數(shù)不同的手套，讓Helen試試哪種效果好。
第一批定制手套，以及裝在旋轉設備上的手部模具。
Helen現(xiàn)在已收到了第一批手套，正在嘗試體驗中。同時，團隊依然在不斷完善最終產品，她已經體驗到了差距。“不知從何說起，用定制手套真是太方便了，沒有懸空指套，也不會因為指套被塞進手套，導致一側過重而滑落。”Helen表示。
結論
面罩和手套的設計還在進一步優(yōu)化中。然而，有一點顯而易見：無論是Karis的臉型還是Helen的手部，都必須依靠3D掃描才能精準采集。“Artec Eva Lite掃描儀為我們提供了這種科技，”Bill表示。“沒有這臺掃描儀以及Patrick一直以來的支持，這兩個項目都不可能找到如此準確高效且具創(chuàng)意的解決方案。”
未來，REMAP將繼續(xù)為日常生活中有困難的市民提供定制化解決方案，幫他們克服生活中罕見的難題。遺憾的是，在資源緊缺的時代，這些日常生活有困難的人沒有被企業(yè)和商家照顧到，所以我們必須做些什么來幫助他們。
“我很高興能為REMAP這樣的機構工作，”Bill說道，“還能有機會參與這類幾乎無解的高難度項目。”
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