Geomagic Freeform工具實(shí)現(xiàn)植入物的設(shè)計(jì)和手術(shù)方案的快速迭代糕非。3D Systems旗下的ProJet悠就、SLA和多噴嘴3D打印技術(shù)用于制作原型、手術(shù)實(shí)踐和手術(shù)導(dǎo)板拒吧。

據(jù)報(bào)道划疟，頜面修復(fù)重建手術(shù)的歷史可追溯到美國內(nèi)戰(zhàn)（1861-1865），當(dāng)時(shí)醫(yī)生為戰(zhàn)士們修復(fù)面部骨折描蹦。此后的150年苦恶，經(jīng)過了漫長的技術(shù)發(fā)展。但直至幾年前仆阶，想要成功修復(fù)受傷的面部或頭部仍然是非常困難的手術(shù)筝踢，醫(yī)生必須對(duì)手術(shù)中不可預(yù)見的并發(fā)癥做出快速應(yīng)對(duì)措施。

外科應(yīng)用重建技術(shù)中心（CARTIS）位于英國威爾士驯祖，是手術(shù)和設(shè)計(jì)工程領(lǐng)域的專家彰碑。該中心研究和開發(fā)新的方法、技術(shù)和過程彪御，為成功手術(shù)做前期準(zhǔn)備详般，引領(lǐng)此類手術(shù)的變革。技術(shù)和才華的獨(dú)特結(jié)合筋顽，成功研制出了全新的方法和解決方案玷利，改變了臉部修復(fù)重建手術(shù)的方式。

手術(shù)和設(shè)計(jì)工程領(lǐng)域的專家：英國CARTIS團(tuán)隊(duì)

“這工作具有開創(chuàng)性评疗〔馍埃”Morriston醫(yī)院唇裂及顎面手術(shù)顧問Adrian Sugar說茵烈，“結(jié)合CT掃描獲得的患者數(shù)據(jù)，在虛擬世界中‘感覺’骨頭碎片砌些、植入物模型呜投，然后定制設(shè)備和植入物。這正在改變外科手術(shù)的方式存璃，顯著縮短手術(shù)時(shí)間宙彪。”而且有巧，可以引入一定程度的術(shù)前方案制定，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的治療效果悲没，這在過去是無法實(shí)現(xiàn)的篮迎。

CARTIS成立于2006年，融合技術(shù)示姿、技能和最佳實(shí)踐于一身甜橱，致力于研究和改革面部重建手術(shù)，以減少患者的痛苦源快，改善手術(shù)效果乞微。該中心立志在頜面整形外科領(lǐng)域做到世界領(lǐng)先，聯(lián)合多家研究機(jī)構(gòu)成立聯(lián)盟炫瘤。這支聯(lián)合團(tuán)隊(duì)采用多種3D軟件包（包括“觸覺”設(shè)計(jì)軟件——在設(shè)計(jì)過程中能提供觸覺力反饋）蝉徒，結(jié)合3D打印技術(shù)，完美實(shí)現(xiàn)患者和植入體數(shù)據(jù)的物理再現(xiàn)枷配。

早在2012年认寓，該團(tuán)隊(duì)就已開始研究如何針對(duì)最復(fù)雜的面中部重建項(xiàng)目提高效率。其中一個(gè)廣受國際媒體關(guān)注的項(xiàng)目是物少，因摩托車事故而受傷的患者面部重建手術(shù)方案的制定奉量。該團(tuán)隊(duì)還有一批類似的復(fù)雜項(xiàng)目，需要設(shè)計(jì)手術(shù)導(dǎo)板东著，創(chuàng)建實(shí)踐環(huán)境笼糙，3D打印骨骼模型原型和實(shí)際植入物。

Dominic Eggbeer博士說：“眾多項(xiàng)目都會(huì)安排設(shè)計(jì)工程師铲瞎、外科醫(yī)生拳喘、修復(fù)專家齊集一堂，在Geomagic Freeform中查看立體的患者CT掃描數(shù)據(jù)颤绕∽缏”

Geomagic Freeform是一款3D設(shè)計(jì)和雕刻軟件，具有獨(dú)特的觸覺（“力反饋”）設(shè)備屋厘。Freeform讀取預(yù)處理的CT掃描數(shù)據(jù)模型涕烧，自帶工具可設(shè)計(jì)有機(jī)且不同尋常的形狀——傳統(tǒng)CAD軟件無法創(chuàng)建的形狀。Freeform軟件還有多種細(xì)節(jié)處理工具，可快速生成植入物议纯。

“每個(gè)人的人體結(jié)構(gòu)都不一樣父款，Geomagic Freeform的建模工具非常適合定制植入物，”Eggbeer說瞻凤，“幾分鐘內(nèi)憨攒，就能完成自定義設(shè)備或植入物的概念設(shè)計(jì)》Р危”

整個(gè)團(tuán)隊(duì)與外科醫(yī)生合作肝集，評(píng)估和觸摸3D數(shù)據(jù)模型，計(jì)劃切除哪塊骨頭蛛壳，以及如何調(diào)整頭骨芙糙，設(shè)計(jì)移植方案。

(左圖：移除手術(shù)導(dǎo)板后的植入效果骨矗；右圖：手術(shù)導(dǎo)板和植入物鹊逛；）

他們還開始設(shè)計(jì)手術(shù)定位導(dǎo)板。根據(jù)患者數(shù)據(jù)定制這些模板烛储，告知外科醫(yī)生手術(shù)過程中安裝螺釘象讶、鉆孔、組織切入的確切位置棺玫。手術(shù)導(dǎo)板被認(rèn)為是手術(shù)成功的關(guān)鍵工具盏拐，會(huì)在完成手術(shù)后移除，而植入物和骨頭會(huì)置于既定位置處竭撇。

“在Freeform中查看患者數(shù)據(jù)涤墙，可根據(jù)身體狀況立即確定哪塊折斷或受傷的骨頭需要移除，以及螺釘?shù)恼_植入位置程悼，”設(shè)計(jì)工程師Sean Peel說惯缚，“我們可以快速設(shè)計(jì)出完美的定制手術(shù)導(dǎo)板、定制植入物诬像，并設(shè)置虛擬場景供外科醫(yī)生練習(xí)屋群。”

通過練習(xí)坏挠，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已能在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成植入物和手術(shù)導(dǎo)板的設(shè)計(jì)芍躏，并于一天內(nèi)開始3D打印。

他們使用3D Systems套件降狠，數(shù)小時(shí)內(nèi)制作出設(shè)備原型和解剖模型副本对竣。整個(gè)套件包括ProJet?ColorJet 3D打印機(jī)、SLA系統(tǒng)榜配、多噴頭打印否纬÷郎危“ProJet全彩打印尤其適合實(shí)踐練習(xí)，”Peel評(píng)價(jià)說临燃，“在Freeform中睛驳，不同的骨頭段標(biāo)繪不同的顏色，然后用3D打印機(jī)進(jìn)行全彩打印膜廊，方便外科醫(yī)生在實(shí)踐練習(xí)環(huán)節(jié)進(jìn)行參考乏沸。”SLA和多噴頭打印技術(shù)制作模型和植入物原型牡科，可用于切割牲耐、鉆孔和練習(xí)。

外科醫(yī)生對(duì)手術(shù)有把握后桂喂，立即發(fā)送植入物和手術(shù)導(dǎo)板模型數(shù)據(jù)琐惩，進(jìn)行制作。

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