Innovative Medical Designs公司位于加利福利亞州的Carlsbad，其創(chuàng)始人兼總裁Rick Harp采用一種人體骨骼的精確復(fù)制品來測試他設(shè)計的一種叫SurgiFile的手術(shù)工具，這是一種讓外科醫(yī)生做人體背部勞損疾病手術(shù)的安全工具。在Harp的工廠有一個功能齊全的手術(shù)臺，他學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)，觀摩了很多經(jīng)驗豐富的神經(jīng)外科醫(yī)生的手術(shù)。他說：“如果你想設(shè)計一個解決方案，首先你得知道問題所在。”

    Rick Harp是位于加利福利亞州Carlsbad的Innovative Medical Designs公司創(chuàng)始人兼總裁是Rick Harp，其公司主要業(yè)務(wù)是設(shè)計并生產(chǎn)醫(yī)療器械行業(yè)用的工具，充分領(lǐng)會了“醫(yī)師，醫(yī)治你自己”這句諺語的含義。

    當(dāng)然，Rick不是醫(yī)生，只是一個非常杰出的人，他既是醫(yī)療器械設(shè)計工程師又是制造大師，近十年來一直致力于設(shè)計和制造一種外科工具，可以讓神經(jīng)外科醫(yī)生修復(fù)人體脊椎，卻不會破壞脊柱神經(jīng)。Harp做這個的目的很簡單，1996年他由于汽車追尾事故而使脖子嚴(yán)重受傷。

    “1996年，我被Braun Thermal Scan公司聘為顧問，專門解決他們的一個設(shè)計問題，該公司制造放在耳朵內(nèi)的鼓膜溫度儀”他說。“他們有一個新模型但是做不出來，我解決了這個問題。當(dāng)我在去給他們做演示文稿的路上時，我的車被一位女士開的四門凱迪拉克追尾，當(dāng)她撞我時，我正停在一個紅綠燈前，低頭快速瀏覽我的演示文稿。車禍的結(jié)果是我的頸部嚴(yán)重扭傷。”

    在這之后的一年，Harp四處尋醫(yī)，但無人可以治愈他的傷。

    Harp的公司使用GibbsCAM軟件給法道機床編程，生產(chǎn)他們公司自己設(shè)計的產(chǎn)品樣品模型。

    “許多醫(yī)生得出的結(jié)論就是需要對我進行一個頸椎融合術(shù)并且可能需要做腰椎（背部下方）手術(shù)”他說，“基本上，他們的想法是從我的髖部或其它尸體上取出一塊兒骨頭，然后把它放到我的頸部受傷位置。他們想做的是方法是打開一個所謂的管狀槽，而這正是神經(jīng)通過脊椎的通道，最壞結(jié)果是我的神經(jīng)受到擠壓，導(dǎo)致我的雙手麻木，不能再操作加工中心了。”

    Harp沒有接受這種不能保證完全成功，有可能出問題的脊椎修復(fù)治療方案。

    “有時候這些手術(shù)能成功，有時候不行。”他說，“我不斷詢問很多醫(yī)生‘你們?yōu)槭裁匆鲞@個頸椎融合手術(shù)呢？’他們的回答是他們想解除神經(jīng)擠壓。于是，我又問，‘你們?yōu)槭裁床荒苤簧爝M到神經(jīng)旁邊的骨隧道呢？’他們的答案是‘目前沒有任何工具可以實現(xiàn)這種方法！’這個答案很令我震驚。過去十年來我一直在為美國醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)公司設(shè)計各種外科手術(shù)工具，所以我說‘這樣的工具會有的，因為我要設(shè)計它。’這就是我開始做這個項目的原因。”

醫(yī)學(xué)背景

    Rick Harp的醫(yī)學(xué)背景是他做這樣項目的獨有的優(yōu)勢。

    “我年輕的時候，在一家排在前三名的汽車制造商的結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師，我常常和在車間工作的人員交談，我從他們那里學(xué)到：如果我想成為一名真正優(yōu)秀的設(shè)計工程師，我需要學(xué)會如何制造我自己設(shè)計的東西。結(jié)果，經(jīng)過多年經(jīng)驗積累，我就成了人稱的機械大師了。從那時起，每當(dāng)我雇傭年輕設(shè)計工程師時，我都要確保他們會用GibbsCAM軟件并且會操作我的法道機床。我告訴他們：‘如果你想成為一名優(yōu)秀的設(shè)計師，你必須同時成為一名優(yōu)秀的工藝師。’”

    在底特律工作十年后，Harp到加州做航天設(shè)計師，為像Northrup Grumman公司這樣的企業(yè)開發(fā)核武器所用的高科技運載系統(tǒng)。大約25年前，他成為美國醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)公司的顧問，對醫(yī)療設(shè)備設(shè)計的各種難題提供解決方案。

    “當(dāng)時我正打算去度假，”他回憶說，“但美國醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)公司的總工程師請求我花兩周時間幫他們解決一個難題。我同意并幫他們解決了問題，我也對這個領(lǐng)域著了迷，在接下來的十年我都與他們共事。”

    雖然Harp不是醫(yī)生，但進入這個領(lǐng)域后，有一位整形外科醫(yī)生讓他在手術(shù)室觀摩了許多手術(shù)，悉心指導(dǎo)了他10年。

    1992年，Harp創(chuàng)辦了自己的公司，即Innovative Medical Designs公司。

    “我僅憑一臺法道VMC3016機床和一套GibbsCAM軟件就創(chuàng)辦了自己的公司。”他說。“我之所以這么做，是因為我是一位醫(yī)療器械設(shè)計者，并且我堅信一位優(yōu)秀的設(shè)計師應(yīng)該能生產(chǎn)他自己設(shè)計的產(chǎn)品。這樣我就可以為客戶設(shè)計產(chǎn)品而且還制造出經(jīng)過驗證的樣品。”

    在他發(fā)生事故的前幾年里，Harp把工作當(dāng)成他生命的最大追求，幾乎是廢寢忘食。

    “如果它漂動，我就會很喜歡。”他說，“事實上，當(dāng)那位女士撞我時，我正忙于設(shè)計一個能在行進過程中改變形狀的船體。它可以從浮船變成飛船。我的夢想是，有朝一日，它能參加美國帆船比賽。但是，這所有的一切都因1996年的事故而破滅。那場意外永遠(yuǎn)改變了我的生活。”

設(shè)計難題

    Harp有一個最好的朋友是神經(jīng)外科醫(yī)生，他們定期一起出海航行。所以，當(dāng)他開始嘗試設(shè)計一種能在自己脊椎上用的手術(shù)工具時，他趁周末一起外出航行，把自己最新的想法告訴了他的朋友。

    Rick Harp用GibbsCAM軟件做的混合雙環(huán)凸輪隨動件視圖。這個凸輪隨動件可以把馬達(dá)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成往復(fù)運動，以推動他所開發(fā)的SurgiFile工具。

“我總是隨身帶著草繪、圖紙和模型，”他說，“當(dāng)我們航行完，會去吃漢堡，喝飲料，我也會把我的一些想法告訴他。連續(xù)五年，一次又一次，我不斷提出我的構(gòu)想，朋友總是說‘抱歉，Rick，那行不通。你那么做會殺死病人的。’”

    然而，在2001年，當(dāng)Harp向他的朋友展示自己的構(gòu)想時，他的朋友非常吃驚。

    “我給他看我們現(xiàn)在叫做SurgiFile的小鋁模，”他說，“我朋友從游艇俱樂部的桌子后靠上說‘Rick，我認(rèn)為這東西有點意思了。’然后我們一起把模型呈給加州圣地亞哥醫(yī)學(xué)中心的臨床神經(jīng)外科助理教授HowardTung博士看。當(dāng)Tung博士看到這個模型時，他說‘天啊，太棒了，我覺得它能工作。’然后我們熱烈地探討起來。”

設(shè)計解決方案

    在隨后的幾年，Harp需要解決幾個主要設(shè)計難題，讓SurgiFile可以實際運用到手術(shù)中。

    “首先，我需要找到一種方法，在SurgiFile用來切開骨頭，打開神經(jīng)周圍的導(dǎo)管，保護神經(jīng)不能受損，”他說，“最終我解決了這個難題。我發(fā)明了一個很小很扁平的銼刀，可以在一個金屬護罩上進行手術(shù)操作，這個金屬護罩是用來保護下面的神經(jīng)組織的。銼刀切開表層的骨頭，而神經(jīng)組織被壓在下方，不會受到手術(shù)操作的影響，完全不會受到損傷。

    但接下來又出現(xiàn)了新的問題：如何不轉(zhuǎn)動就讓銼刀動起來？

    “在這么敏感的地方旋轉(zhuǎn)銼刀非常危險，”他解釋說，“就像車輪在街道上滾動一樣，要注意人行道。在許多外科手術(shù)中，這不是問題，但一旦醫(yī)生試圖動靠近神經(jīng)或動脈的骨頭時就另當(dāng)別論了。事實上，這把刀可能失控，這簡直就是死亡之吻。外科醫(yī)生的首要職責(zé)是不對病患造成任何傷害。因此，我要設(shè)計一種具有保護的平行往復(fù)銼刀的辦法，既可以高速移動銼刀，又不會產(chǎn)生震動。”

    Harp設(shè)計了一個叫混合雙環(huán)的特殊環(huán)形凸輪隨動件來解決這個震動問題。這個隨動件可以把馬達(dá)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成往復(fù)運動，來推動銼刀運動，但不會產(chǎn)生任何震動。

    Rick Harp用他的法道立式加工中心生產(chǎn)零部件樣品模型和他的為醫(yī)療設(shè)備客戶設(shè)計的產(chǎn)品。SurgiFile的很多部件都是在這臺機床上生產(chǎn)的。

    但Harp還有最后一個設(shè)計難題沒有解決。“那就是找出防止骨渣堵塞銼刀的方法，”他說。“我借用機床設(shè)計者常用的刀具冷卻劑思路，我從SurgiFle末端注入加壓滅菌水，它在銼刀每個往復(fù)循環(huán)中噴一次，或每分鐘噴5000次，從而防止銼刀和傷口沾上骨渣。”

SurgiFile測試

    Harp說，目前，SurgiFile只在尸體上測試過。

    “美國亞利桑那州Phoenix市的世界著名外科醫(yī)生用SurgiFile在尸體上做過測試。”Harp說，“這兩位做測試的外科醫(yī)生是加州大學(xué)洛杉磯分校綜合脊柱中心的聯(lián)合主任Larry Khoo博士，和參與編寫《微創(chuàng)脊柱外科》的外科醫(yī)生Anthony Young博士。他們的結(jié)論是SurgiFile很可能從根本上改變脊柱外科手術(shù)操作方式。”

未來發(fā)展

    Harp說，公司把所有創(chuàng)業(yè)資本都投入到開發(fā)SurgiFile上了。

    “我們相信在未來的兩到三年就能獲得美國FDA（食品及藥物管理局）的批準(zhǔn)，進行大批量生產(chǎn)。”他說，“我們正在尋找1000-1500萬的投資讓公司繼續(xù)運轉(zhuǎn)。我相信很快就會有投資商找我們了，因為SurgiFile可以通過治療人體的背部疾病使數(shù)百萬人活得更健康，這個項目未來發(fā)展前景非常好。”

    他自己的背部問題怎么樣了？

    “我會第一個找外科醫(yī)生用SurgiFile給我自己做手術(shù)，”他說，“我開發(fā)這個東西的首要原因就是為了治愈自己。”

曲面造型，實體造型

    搞清楚如何對復(fù)雜零件編程是非常具有挑戰(zhàn)性，但也要知道你所用的CAM系統(tǒng)的界面畢竟不同于腦外科手術(shù)。GibbsCAM軟件以一個直觀、易學(xué)易用的圖形用戶界面為你提供復(fù)雜零件的編程能力。GibbsCAM的數(shù)據(jù)交換能力確保您能讀取幾乎任何CAD系統(tǒng)的零件數(shù)據(jù)。

    你準(zhǔn)備好應(yīng)對當(dāng)今的零件設(shè)計挑戰(zhàn)了嗎？趕快聯(lián)系我們吧！我們會教你如何使用十分易學(xué)易用的業(yè)界領(lǐng)先的GibbsCAM軟件。