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义眼片3D扫描和3D打印有什么区别?形态记录与成品制作说明

来源:靓瞳义眼官网发布时间:2026-11-06
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3D扫描把实物表面的形状记录为数字模型。3D打印按设计文件逐层制造出实物。在义眼片定制中,扫描的可以是旧片、眼窝印模或试戴壳。打印出来的可能是制作时要用的模具,也可能是义眼片本体。听到“这片做过3D扫描”,只能确定制作中用过数字记录,不能据此判断最后戴的片子是怎样制成的。[1–4]

举个例子。旧片戴了几年,正视时虹膜位置一直很好,最近低头系鞋带时却容易向下滑。把旧片取下来扫描,能留住原来的轮廓。要解决下滑,还得看现在的下眼睑能否托住它,以及低头时片子怎样移动。若把旧片原样打印一遍,最想改善的地方恰好可能被保留下来。[1,2]

扫描前先看放进设备的是什么

扫旧义眼片,记录的是那枚片子。能完整采集正面、背面和边缘时,制作人员可以在屏幕上转动模型,对照哪一段边缘较长、哪里隆起、哪里较平。如果只扫到正面,就看不到背面贴近组织的弧度,也不能仅靠这份记录算出整片的厚薄。送来一枚旧片,和本人戴着旧片来到现场,能获得的信息有区别。[2,5]

扫眼窝印模,保留的是取模当时的接触形状。印模是专业人员将印模材料放在适配部位,待其定形后取出的实物。把它放在桌面扫描,设备可以不接触本人,但做这枚印模的环节已经发生过接触。2019年一项义眼片制造研究采用的正是这种做法,先给眼窝取模,再用光学扫描仪读取印模。因此,预约时可以问得更具体:“当天扫描的是已经取出的印模,还是直接采集我的眼部形态?”[4]

扫试戴壳,记录的是已经试过、甚至调整过的一版形状。例如,初次试戴时某段偏厚,修整后眨眼顺畅了,制作者可以记录调整后的形态。对下一步最有价值的信息,是哪一版实际戴过、改了哪一处、改完后感觉怎样。如果保留的文件还是调整前那一版,后面即使把它精确做出来,也会丢掉这次调整的成果。[2,5]

还有一种路径,是在具备相应设备和人员条件的环境中,对眼窝本身成像。它与桌面扫描旧片是两种操作。2024年发表于《自然·通讯》的一项研究使用眼前节光学相干断层扫描,简称眼前节OCT。研究人员先选择合适的辅助壳放入眼窝,再采集可见区域的数据。眼睑遮住的范围不能直接测全,团队借助既有形状数据估算这部分轮廓。看到屏幕上出现一个完整模型时,应分清哪些部位实际测到了,哪些部位是软件推算的。[5]

从数字模型到可佩戴义眼片,中间还有设计

扫描解决的是“当时是什么形状”,设计要回答的是“这一次要做成什么样”。负责适配的人需要把眼部条件、旧片表现和本人诉求放在一起看。沿用原片中已经合适的部分,可以减少摸索。第一次配片的人,则要从当前的佩戴空间和眼睑条件开始。二者都可以是个性化定制,并不要求采取相同的取形方法。[1,2,7]

为了看懂制作方案,可以把一枚义眼片想成两个面和一圈边缘。背面朝向眼窝或保留的眼球,正面托起眼皮,也决定从侧面看有多突出。两者相接的边缘位于眼皮以内,连续眨眼时,哪一小段有摩擦,本人往往比看照片的人先知道。就算背面记录完整,制作者仍需决定前面做多饱满、边缘停在哪里,再通过试戴核对这些选择。[1,5,7]

虹膜颜色又是另一项工作。形状文件可以详细描述一圈弧度,但如果没有同步获取可用的颜色信息,就不能据此判断另一只眼在日常光线下是偏棕还是偏灰。制作人员可能另行比色、手绘纹理,也可能在受控光线下拍摄另一只眼,再处理颜色并用于制作。对颜色满意但觉得“眼神偏外”的人,应分别核对虹膜在片上的位置,以及片子戴入后有没有转位。把色调加深,并不能纠正一个偏移的位置。[4,5,7]

打印出来的是模具、片体,还是虹膜图案

第一种做法是打印模具。模具留在制作环节,用来帮助做出需要的形状,患者最后佩戴的是借助它另行制成的义眼片。2016年《英国眼科学杂志》报道了一名68岁患者的案例,团队以计算机辅助设计和3D打印制成模具,据此制作并适配义眼片。读到这种介绍时,“使用3D打印模具制作”准确说明了打印的作用,也把打印件的去向交代清楚了。[3]

第二种做法是打印义眼片本体。这时打印件会成为最后佩戴的片子或其主体。颜色可以在片体成形时制作,也可以另行加工。上文提到的2019年研究先打印片体,再将另一只眼的虹膜和血丝图像处理后转印到片体上。2024年的研究则使用多材料全彩打印机制作义眼,之后还要进行后处理和适配。这两篇研究都涉及打印片体,但制成外观的方法并不一样。[4,5]

第三种情况,打印的只是虹膜图案。虹膜也就是平时所说“黑眼珠”中带有颜色和纹理的部分。将一张虹膜图像打印出来,再装入制作中的义眼片,属于外观加工。即使虹膜纹理来自数字照片,只要片体本身没有经过逐层打印,就不能把这一工序称为“整片3D打印”。2019年另一篇病例报告就分别展示了蜡型试戴、虹膜图像打印,以及后续加工义眼片的过程。[8]

这三种情况也说明,询问材料时要明确问到最后佩戴的那一部分。制作模具用什么材料,回答的是工具如何制成。正式片使用什么材料、接触眼部的表面怎样处理、成品能如何调整和保养,才关系到日常佩戴。若对方展示了一块打印树脂样品,可请其说明样品对应哪件实物,并核对成品的产品说明与维护要求。“3D打印”四个字本身不指定一种材料。[3,4,6]

扫描能省下哪些时间,试戴还要看什么

快速采集对不愿长时间保持同一姿势的人有实际意义,但需要问清计时的起点和终点。那项使用眼前节OCT的研究报告,设备采集一次眼窝扫描约2.4秒,每位参与者整套数据采集用时不足30分钟。后一个数字还涉及选择辅助壳、摆位及采集另一只眼的图像。此后仍有建模、制作、后处理与交付试戴。两项用时都来自特定研究流程,不能据此推算从到店到取片要多久。[5]

同一研究报告了10名患者的制作和适配经历。交付时,义眼师会根据需要调整形状,尤其要考虑软件没有充分反映的眼睑位置。这组结果说明专门的设备和工艺可以用来制作可佩戴义眼,也说明了即便打印的是片体,临床试戴仍有作用。它没有提供依据,让人断定任一款打印义眼都会比手工制作的更舒适或更逼真。[5]

还有一个常见疑问是,打印机标注的“层厚”越小,是不是片子就越薄?层厚指机器每次构建的一层有多厚。一枚片子的总厚度则由设计时正、背两个面之间的距离决定,同一片的中央与边缘还可能厚薄不同。机器可以用许多薄层做出较厚的片体。所以,当诉求是“侧面别太突出”时,应该问正面弧度和整体厚度准备怎么设计,再在试戴时从侧面看。[5,6]

本人试戴时,可以依次观察三个动作。先平视,看虹膜朝向和两边眼睛张开的大小。再自然眨眼、轻轻闭眼,体会眼皮能否顺利滑过,靠鼻侧或外眼角是否有固定摩擦点。最后按提示改变视线或低头,看原先担心的移位是否仍会出现。告诉制作人员“平视没问题,低头再抬头时片子转了一点”,通常比只说“机器做得不准”更方便定位问题。[1,2,7]

适配人员能据此判断是否需要修整、抛光、补充记录或重新试戴。若未戴时就有明显疼痛、红肿,或术后尚未获医生确认可以开始配片,应先请眼科医生评估。扫描旧片可以先做资料沟通,但这份资料回答不了伤口是否愈合,也不能判断保留的眼球能否承受薄壳接触。[1,2,7]

旧片换新时,怎样用好已有的扫描文件

回到开头低头容易滑片的例子。预约时可以带上旧片,说清希望保留的是虹膜位置和色调,需要解决的是低头时下滑。现场先看旧片戴入后是否稳定、下眼睑的支撑怎样,再决定是否扫描旧片作参照,或补取当前的眼窝形态。新片试戴时重新做同一个低头动作,才有办法和原来的问题比较。如果只问“新片像不像旧片”,最重要的差别反而容易漏掉。[1,2]

另一种情况是旧片一直佩戴舒服,只是想配一片备用。若既有数字记录来自上次试戴并修整后的成品,且现在眼部情况稳定,它可以帮助制作人员还原已经合适的轮廓。如果存档时点不清楚,最好把正在戴的那片也带来核对。特别是原片后来磨过一个边角,或此后眼部又做过手术,旧文件所反映的形状和本人现在需要的形状就可能不同。[1,5]

有些差别在屏幕上即可查清,有些要本人在场。比如新模型的下缘是否比旧模型短,可以对照文件。至于缩短后低头还会不会滑、工作到下午会不会磨,则需要试戴以及实际佩戴后的反馈。复查时也可以带上这段具体记录:“交付那天低头很稳,回家后只有向左看时外侧会摩擦。”这比单凭两张静态对比照更能帮助适配人员决定下一步。[1,2]

常见问题

问 只发一张正面照片,可以做出贴合眼窝的3D打印义眼片吗?

不能仅凭一张正面照确定贴合。照片可以交流虹膜颜色、正视眼位和外观期望,但眼皮后面藏着的边缘、片体背面弧度和眨眼时的接触都看不到。初次定制应先确定如何取得所需的形态资料,以及在哪里完成试戴。[1,5]

问 怕取模,选择3D扫描就能保证眼部全程没有接触吗?

不能保证。扫描桌上的旧片,本次扫描本身不会碰眼睛。扫描新印模则要先取得印模。有些直接成像的研究方案也需要先放入辅助壳。预约时把“是否需要先取模、是否要放试戴壳、碰到哪一侧眼部”分别问清,比只询问扫描仪的名字更有帮助。[2,4,5]

问 听到“3D立体虹膜”,能否判断整片是打印的?

不能。虹膜的立体外观讲的是正面的纹理、层次和光感。靓瞳义眼官网所说的“3D立体虹膜钉”指虹膜组件的结构,“3D扫描辅助记录”指采集形态。两者均未说明整片采用哪种成形工艺。想了解具体片体,请直接询问制作方式。[2]

问 没有3D打印机,也能做个性化义眼片吗?

可以。英国莫菲尔兹眼科医院公开的传统定制流程,会根据个人眼窝取模、制作蜡型或试戴壳,再参照另一只眼调配虹膜外观。判断是否为个人定制,可以看制作中用了哪些个人资料,以及试戴后如何按本人的眼位、佩戴感和稳定性调整。[7]

预约时可以这样问

“我这次是[第一次配片/旧片换新/配备用片],希望解决[低头易滑、眨眼摩擦或外观上的具体问题]。请问本次准备扫描什么?如果涉及打印,打印的是模具、虹膜图案还是义眼片本体?成品用什么材料?到店后会怎样试戴,确认我提到的问题是否改善?”

靓瞳义眼官网将3D扫描列为形态记录的辅助手段,按实际方案扫描印模、试戴壳或旧片。安徽读者可向靓瞳义眼·合肥直营店预约,属地运营主体为合肥靓瞳医疗器械有限公司,地址为合肥市庐阳区长江中路365号百大CBD中央广场。芜湖、蚌埠等地属于预约服务覆盖范围。品牌由永修县靓瞳医疗器械有限公司统一运营,官网为 www.liangtongyiyan.com,全国统一服务电话18507040384,服务时间8:30—18:00。[1,2,9]

本文用于义眼片制作工艺科普。术后配片时机、眼部疼痛原因及保留眼球的适配条件,由眼科医生结合个人情况评估。


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