概要:許多格雷福斯病患者選擇手術(shù)干預(yù)。但這么做往往會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重副作用,引起不適和失眠等問(wèn)題。
目標(biāo):使用手持式3D掃描儀(Artec Eva)數(shù)字捕獲一位患者的臉部,隨后使用特殊的柔韌性材料(BioFlex)3D打印定制面具。這副面具可以幫助患者獲得整晚好眠。
使用工具:Artec Eva, Artec Studio
意大利公司Digital Maison使用Artec Eva捕獲患者臉部的精確幾何以設(shè)計(jì)制作3D打印眼罩,從而緩解睡眠障礙。
葛瑞夫茲氏病,又稱巴塞杜氏病,其發(fā)病率大約為男性0.5%,女性3%,眼球突出癥(一個(gè)或兩個(gè)眼球突出)為主要癥狀之一。突出的眼球不便移動(dòng),常常會(huì)導(dǎo)致過(guò)度流淚、畏光和視野變窄等問(wèn)題。為改善這一病理現(xiàn)象,一些治療方案往往從藥理和荷爾蒙治療入手來(lái)治療葛瑞夫茲氏病,并輔以手術(shù)干預(yù)治療眼球突出。
眼球突出癥患者
但手術(shù)往往無(wú)法避免副作用,其中之一就是上瞼提肌(上部眼瞼上提肌肉)腱組織損傷,無(wú)法閉眼,導(dǎo)致患者夜晚無(wú)法入睡。
一位48歲的女性患者手術(shù)一年后就遭遇了這一難題,飽受睡眠障礙的困擾,且無(wú)法通過(guò)睡眠眼罩或睡墊緩解。
一家位于意大利托里諾的3D掃描與打印服務(wù)供應(yīng)商Digital Maison便簽約為這位患者開(kāi)發(fā)定制眼罩。
“與我們簽約的Kairos 3D了解我們的掃描技術(shù),尤其是我們通過(guò)小型醫(yī)療項(xiàng)目探索3D掃描、建模和打印新技術(shù)的熱情,” Digital Maison的投資人Paolo Gianolio說(shuō)道?!拔覀兊哪繕?biāo)是利用低成本技術(shù)提供快速解決方案?!?
在前一個(gè)項(xiàng)目中,Digital Maison使用了一臺(tái)掃描儀、Rhinoceros快速建模和Zprinter快速原型技術(shù)為足部畸形的患者設(shè)計(jì)了一款特殊的鞋履。Paolo也是15年前意大利3D掃描儀論文的早期研究員之一。
“本項(xiàng)目中,我們使用了Artec Eva,這是唯一一款可以捕獲中小型物體表面大量細(xì)節(jié)、且使用操作簡(jiǎn)單明了的掃描儀,”Paolo說(shuō)道?!氨銛y的掃描儀讓我可以直接在患者家中完成掃描,在心理上減輕了負(fù)擔(dān)?!?
使用Artec Eva掃描患者
經(jīng)過(guò)幾分鐘的掃描以及Artec Studio的數(shù)據(jù)處理,就可以得到一個(gè)帶紋理的臉部精確3D圖像:
使用Artec Eva完成的患者臉部3D模型,帶紋理/無(wú)紋理
Artec Studio測(cè)量工具讓Paolo發(fā)現(xiàn)了患者不同姿勢(shì)下(臥姿和坐姿)臉部形狀的差異:若患者從臥姿換成坐姿,柔軟部分的肌膚,主要為臉頰部分,其移動(dòng)距離可高達(dá)5毫米。
“如果一個(gè)項(xiàng)目的最終目的是要制作一個(gè)適合臉部的設(shè)備,比如現(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目,需要做一個(gè)睡眠眼罩,那避免初始誤差就很重要,”Paolo說(shuō)道?!帮@然,我還需要平躺姿勢(shì)下的臉部掃描。但是,在Artec Studio中對(duì)比兩份掃描,并找到高度差異也是一件很有意思的事?!?
藍(lán)色表示與坐姿相比,臥姿時(shí)會(huì)下沉的肌膚區(qū)域。
Paolo在3D網(wǎng)格上使用Rhinoceros 5表面建模,設(shè)計(jì)了眼罩的3D模型。矯正器復(fù)制了臉部表面并進(jìn)行完善,確保能避免全部光源,且在夜間休息時(shí)眼瞼能夠閉合。
Rhinoceros 5開(kāi)發(fā)的佩戴眼罩的患者臉部3D模型
最終版模型嘗試使用了一些材料在Delta Wasp 3D打印機(jī)上進(jìn)行FDM打?。ㄈ廴诔练e造型術(shù),打印機(jī)逐層打印)。最終選擇了Bioflex,這是一種半剛性材料,可以保證緊密貼合且舒適度高。
3D打印的眼罩
“這一項(xiàng)目旨在為具體患者解決具體問(wèn)題,今后可以用于類似案例,幫助患者解決類似問(wèn)題,”Paolo說(shuō)道。“掃描儀可以用來(lái)制作完全個(gè)性化的設(shè)備,能解決醫(yī)療難題?!?
若需要眼罩等矯正設(shè)備,可聯(lián)系Digital Maison獲取詳細(xì)情況。