3D打印挽具助力受伤海龟救助

丽莎·恩斯特 · 21.03.2026 · 科技 · 10分钟

一个3D打印的挽具为夏洛特：推进海龟康复

想象一下在海洋中游泳，但你的身体却不停地将你的后半身向上推，使正常运动几乎不可能。这就是夏洛特，一只居住在康涅狄格州神秘水族馆的雄性绿海龟，每天面临的现实。他患有“泡泡臀综合征”，这是一种使人衰弱的疾病，通常由船只碰撞引起，影响海龟游泳和觅食的能力，正如神秘水族馆博客和WBUR Here & Now的一篇文章中所详述的那样。

来源: 海龟夏洛特带着他定制的3D打印挽具游泳，该挽具旨在帮助他克服“泡泡臀综合征”。这个创新的解决方案使他能够更自然地航行。

2008年，当时还是幼体的夏洛特在佐治亚州的杰基尔岛被发现，无法足够地游泳或进食以生存，这个故事分享在Formlabs博客上。佐治亚海龟中心最初照顾了他，然后他被转移到神秘水族馆，正如杰基尔岛网站上所指出的。现在，经过多年的传统治疗无效，一个突破性的3D打印挽具为夏洛特提供了新的生命机会，使他能够更自然地游泳，并锻炼萎缩的后鳍，这一点也被Formlabs强调。

快速摘要

• 问题: 夏洛特，一只绿海龟，患有“泡泡臀综合征”（阳性浮力综合征），由船只碰撞引起。这种疾病将空气困在他的壳下，迫使他的后半身向上浮，阻碍游泳、进食，并导致后鳍萎缩。
• 过去的失败: 像直接将重物绑在他壳上或使用加重布带等传统方法都无效，因为它们会引起刺激，或者夏洛特能够将它们取下。
• 灵感: 一名学生设计的3D打印加重海龟带的图案，启发了神秘水族馆的首席兽医寻求3D打印解决方案。
• 合作: Adia（3D打印解决方案）、Functional 3D Team（3D扫描）和New Balance Athletics（CAD设计）合作创建了一个定制挽具。
• 技术: 选择激光烧结（SLS）3D打印，使用Formlabs的Fuse Series Ecosystem和Nylon 11 CF Powder，因其强度、灵活性和可及性而被选中。
• 结果: 夏洛特于2024年12月收到了他的新挽具。早期结果显示后鳍运动增加，尾巴变直，浮力更中性，表明有显著改善。
• 未来影响: 该项目旨在为其他水族馆和康复中心创建可扩展的3D打印工作流程，以帮助更多患有类似疾病的海龟。

“泡泡臀综合征”的挑战

“泡泡臀综合征”，也称为阳性浮力综合征，是一种严重威胁无数海龟的伤害，通常源于船只撞击。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）估计，每年在美国有数百只海龟受到船只撞击的影响。根据Formlabs博客的说法，这种综合征会导致海龟的甲壳变形，困住空气并影响内脏。海龟的脊柱直接位于其甲壳下方，这使得它们极易受到船只撞击造成的脊柱和胃肠道神经损伤，如同PopSci报道的那样。正如WBUR Here & Now所解释的那样，这种损伤可能导致后鳍部分麻痹，胃肠道系统积聚气体，迫使海龟垂直而不是水平游泳。对夏洛特来说，这意味着它的后半身永远停留在水面，阻碍了他的行动，使他难以进食，并压迫他的上部器官，正如Formlabs博客所详细介绍的。

早期帮助夏洛特的尝试包括直接将重物绑在他身上或使用加重布带，这一点在Formlabs博客上有所概述。这些方法被证明是无效的；粘合剂引起了刺激，而夏洛特（被Adia的Nick Gondek亲切地昵称为“夏洛特·胡迪尼”）则很擅长取下这些装置，Formlabs也提到了这一点。

❝ 夏洛特·胡迪尼 ❞

尼克·贡德克

Adia

正如WBUR Here & Now报道的那样，这种持续的浮力迫使夏洛特多年来以一种 the awkward 角度游泳，导致他的后鳍萎缩。

理解泡泡臀综合征

这种病症，通常是船只碰撞的后果，给受影响的海龟带来了巨大的挑战。以下是更详细的介绍：

3D打印解决方案的诞生

突破来自于一个意想不到的来源：Gabriela Queiroz Miranda，一位明尼苏达州的学生，她开发了一种用于“泡泡臀综合征”海龟的加重带，她的项目在Science News Explores上有所介绍。她的项目启发了当时神秘水族馆首席临床兽医Dr. Jenn Flower去寻求一个创新的解决方案，正如Formlabs博客上解释的那样。Flower博士联系了Adia，康涅狄格州的一家3D打印解决方案提供商。Adia的增材制造总监Nick Gondek认识到3D打印在此类定制挑战中的巨大潜力，Formlabs也提到了这一点。根据Formlabs的说法，3D打印工作流程在需要高度定制、复杂几何形状和低产量应用方面表现出色。

主要障碍仍然存在：如何将重物安全舒适地固定在夏洛特不规则的甲壳上。这需要一个高度定制化的设备。Chris Wilczewski和Functional 3D Team，3D扫描专家，被邀请来创建夏洛特甲壳的高分辨率3D图像，为挽具设计奠定了基础，正如Formlabs博客上所描述的。平衡精度与兽医预防措施以确保夏洛特的安全是至关重要的，Formlabs也强调了这一点。

用3D打印设计定制挽具

领先的运动装备制造商New Balance Athletics加入了合作。New Balance的高级创意总监Chris Wawrousek，一位计算机辅助设计（CAD）专家，发挥了关键作用，正如Formlabs博客报道的那样。CAD使用算法生成和优化设计，被证明在创建定制贴合的挽具方面非常高效。根据Formlabs博客的说法，在几个月内，团队开发了多个迭代版本，包括宽大的带状装置、小夹子以及带按扣的粗带子。重点仍然是夏洛特的舒适度、牢固的固定机制以及调整重物的能力，Formlabs也提到了这一点。

最终，一个轻便、可调节的挽具出现了，它能够精确贴合夏洛特的甲壳边缘，正如PopSci所详述的。设计允许根据需要轻松拆卸和调整。材料选择至关重要，需要最大的强度、精度和可重复性。3D打印材料制造商Oxford Performance Materials（OPM）为SLS 3D打印机开发了一种专用材料，正如Formlabs博客上记录的那样。OPM的SLS部件提供了卓越的质量、强度、轻便性和对游泳至关重要的轻微柔韧性，Formlabs也强调了这一点。虽然OPM的工作流程使夏洛特能够正常游泳并锻炼他的后鳍，但Adia寻求的是一个更具可扩展性和可及性的解决方案，这according to Formlabs。

选择选择性激光烧结（SLS）技术是关键，因为它具有构建体积、无需支撑结构即可打印零件的能力以及可用材料的可用性，正如Formlabs博客上讨论的。Adia与Formlabs及其Fuse Series Ecosystem的合作提供了工业级强度、用户友好的工作流程和多样化材料选项的理想组合。Formlabs的Nylon 11 CF Powder提供了必要的刚度，而没有其他SLS系统常见的复杂性，Formlabs也提到了这一点。挽具的设计使其能够安装在Fuse打印机的构建体积内，确保其他面临类似挑战的水族馆能够获得它，这according to Formlabs。

来源: formlabs.com

Formlabs Fuse Ecosystem，包括Fuse 1+ 3D打印机，提供了可访问且强大的解决方案，用于创建耐用、定制化的零件，如夏洛特的挽具。

影响和未来展望

2024年12月，夏洛特收到了他的新挽具，该挽具在Formlabs Fuse Series Ecosystem上使用Nylon 11 CF Powder打印，正如WBUR Here & Now报道的那样。New Balance、Adia和神秘水族馆的合作得以实现组装。神秘水族馆的夏洛特看护师兼水族师Claire Bolster报告了积极的观察；夏洛特游得很开心，并且看起来很舒适，正如Formlabs博客上所陈述的那样。团队计划随着夏洛特适应而逐渐增加重量，进一步对抗他的阳性浮力，Formlabs也提到了这一点。夏洛特体重138磅，并且会继续生长，他将每天佩戴挽具几个小时，作为他物理治疗的一部分，正如WBUR Here & Now报道的那样。

初步结果令人鼓舞：夏洛特的后鳍运动有所增加，他之前因受伤而弯曲的尾巴也开始变直，正如WBUR Here & Now报道的那样。正如Olive Ridley Project分享的那样，在雄性绿海龟中，尾巴通常是平放的。历史上，夏洛特睡觉时臀部会抬高，但现在他表现出更中性的浮力，这是一个恢复正常海龟行为的积极指标，正如WBUR Here & Now所指出的那样。

来源: iflscience.com

夏洛特戴着他的新挽具游泳，后鳍运动增加，尾巴明显变直，表明康复成功。

结论

夏洛特3D打印挽具的成功代表了动物康复的重大进展，正如Formlabs博客所引用。该项目突出了兽医学、工程学和创新制造的关键交叉点。Adia、New Balance和Formlabs的目标是扩大这种方法，开发一个简化的工作流程，可以将甲壳扫描数据直接转化为SLS系统的挽具设计。这将为其他水族馆和康复中心提供现成的解决方案，Formlabs也提到了这一点。根据Formlabs的说法，3D打印提供了一种相对成本效益高的方法，用于高度定制化、低批量生产，使其成为帮助有独特医疗需求的动物的宝贵工具。随着越来越多的水族馆联系Adia协助处理类似病例，患有“泡泡臀综合征”的海龟的未来将更加光明，正如Formlabs博客中所传达的那样。

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