NUS研发3D打印鞋治疗鸟类足部疾病

新加坡国立大学（NUS）的Keio-NUS CUTE中心与裕廊飞禽公园的鸟类兽医团队联合开展工作，为野生动物公园的猛禽制作由3D打印模具铸造的硅胶鞋，为鸟类足部皮炎提供了有效的治疗方案。

3D打印技术新用途

3D打印技术现在又多了一项新用途——为鸟类生产防护鞋。裕廊飞禽公园的鸟类兽医团队和新加坡国立大学（NUS）的Keio-NUS CUTE中心联合开展了一项为期两年的工作，为野生动物公园的猛禽制作由3D打印模具铸造的硅胶鞋，这在亚洲尚属首次。这项合作为一种被称为鸟类足部皮炎的病症提供了有效的治疗方案。

3D打印硅胶鞋，来源：NUS

足部皮炎会导致褥疮、组织肿胀和老茧，如果不加以治疗，可能致残甚至致命。保护性硅胶鞋的设计是为了缓解和重新分配脚部承重面的压力，以及帮助恢复已退化的鸟类脚部。

在某些条件下，有些鸟倾向于长时间站立。持续的压力和重量会导致他们的脚疼痛和肿胀。此外，在老年鸟类中常见的关节炎也会导致足部皮炎等问题。在制定这一治疗计划时，也对提高公园老年鸟类的生活质量起到了一定的作用。

3D打印治疗优势

Mandai野生动物集团保护研究与兽医部代理副总裁Xie Shangzhe博士表示：“虽然传统绷带可以治疗足部皮炎，但我们希望提供更定制化和创新的解决方案。于是我们决定研究3D打印，因为它提供了一种更精确的方式来分配脚部必须承受的力量，使其远离患处。“

“我们之前与Keio-NUS CUTE中心有良好的合作关系，因此自然再次与他们进行合作。当工程和兽医科学一起致力于研究现实世界的解决方案时，其可能性是深远的。”

鸟类治疗案例

Keio-NUS CUTE中心从两年前开始研究和设计这款鞋。经过2个月的集中创意开发，最终完成了鞋子设计，并为其第一个病患，21岁的雌性秃鹰（hooded vulture）Walter开发了一个定制的保护鞋。

治疗前后对比，来源：NUS

Keio-NUS CUTE中心联合主任Yen Ching-Chiuan副教授表示“3D打印的一大优势是可以灵活地根据每只鸟脚的不同尺寸、形状和状况定制鞋子。Keio-NUS CUTE中心的团队与裕廊飞禽公园紧密合作，根据鸟类的类型及其独特的使用行为，设计了一款在测量、材料和可用性方面都合适的鞋。”

“3D技术已经成为通过原型构建和评估想法的一种新方法。与裕廊飞禽公园的合作让我们有机会尝试有趣的方式，将中心现有的3D能力和工艺，如3D打印、硅胶铸造和材料探索，如更好的弹性、耐久性等，以实现真正独特的成果。”

2021年8月“天空之王”的另一位老人、31岁的雄性南卡拉卡拉鸟（Southern caracara）Miguel也穿上了他自己定制的防护鞋。Miguel由于年事已高，患上了关节炎，在穿上这双鞋两个半月后，他的病情有了明显改善。

Miguel的防护鞋，来源：NUS

兽医Ellen Rasidi博士负责监督患病鸟类的康复过程，包括每周清洗鞋子，并定期监测他们的脚愈合的进展。Miguel的鞋子已经被脱掉，他也被安置在退休鸟舍里，在那里他将和其他退休的猛禽一起度过他的黄金岁月。

治疗技术变革

在早期的合作设计过程中，Keio-NUS CUTE中心的团队必须根据裕廊飞禽公园提供的鸟类脚的照片和测量的鸟类脚的尺寸来设计鞋子。这项任务变得更加具有挑战性，因为团队必须结合几个设计考虑因素。

例如，鞋子的主要作用是减轻和分散承重脚的压力，且必须让鸟在穿鞋时保持活动舒适。此外，鞋子需要易于拆卸和清洗。所使用的材料必须无毒且耐用，因为患者可能会用锋利的嘴啄鞋。

鞋子早期原型，来源：NUS

该团队经历了多次迭代，试验不同形状的设计和制造方法，同时改进了鞋子的耐用性、材料类型和舒适性，最后成功地找到了适合治疗脚部疾病的鞋子设计，同时让鸟类患者获得最佳的合脚性和舒适性。

这并不是裕廊飞禽公园和Keio-NUS CUTE中心第一次合作将3D打印技术用于兽医护理。2018年，Keio-NUS CUTE中心为大犀鸟（pied hornbill）Jary设计并安装了一个3D打印的假体外壳，Jary因癌症而被切除了外壳。此后，Jary已经完全康复，不再需要他的假体。