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概要：為胸部畸形患者制作胸部植入時，傳統上往往采用石膏造型以及CT掃描，但這兩種方式都不準確，還容易搞得混亂不堪。但自從有了3D掃描，一切都變簡單了。
目標：使用手持式3D掃描儀，根據患者解剖結構制作精確數字模型，并用于制作貼合患者的硅膠植入物，耗時短，舒適度高，從而改善患者的生活質量。
使用工具：Artec Eva, Spider, Artec Studio, Geomagic Freeform
他們的使命就是為患者提供個性化3D醫療解決方案，能吻合每一位患者的解剖結構，而且還能適用于先天性胸廓畸形等疾病的微創治療。
醫療領域飛速發展的科技為定制醫療解決方案提供了重要技術。幾年前看似還遙不可及的一切，都已成為今天高科技世界的真實畫面。公共和私人醫療機構正使用創新科技，例如3D掃描，為患者診斷，并為他們定制醫療輔助器具，從而提升他們的生活品質。
Anatomik Modeling是一家專門從事3D定制植入物設計與開發的公司。他們的使命就是為患者提供個性化3D醫療解決方案，能吻合每一位患者的解剖結構，而且還能適用于先天性胸廓畸形等疾病的微創治療。這是一種胸腔發育異常，比如漏斗胸，即軟骨增生導致肋骨和胸骨相連，造成胸骨凹陷，還有Poland綜合征，導致身體一側的胸部肌肉缺損。
Benjamin Moreno是Anatomik Modeling的首席技術官和聯合創始人，他相信個性化醫療與定制醫療設備能為更多患者帶來必要的診治方案，而這是傳統醫療設備無法給予的。定制化醫療設施可應用于諸多復雜解剖案例，帶來更好的效果，大幅降低了手術時間和康復時間。
特別是Benjamin和他的專業團隊使用Artec 3D掃描儀和Geomagic Freeform軟件來設計制作個性化胸部植入物，并監測其效果。目前所采用的工作流如下：手術前，患者進行數次掃描，收集畸形部位的必要數據。Artec 3D掃描儀將用于患者體外胸部的信息捕獲，同時使用CT掃描獲得患者胸腔內部的結構信息。
漏斗型先天性胸廓畸形患者的定制3D植入物設計階段
之后，在設計階段，患者CT掃描的結果會通過標準文件格式，如STL或OBJ，直接導入Geomagic Freeform軟件。這款高級3D軟件適用于有機形態的設計與制作，而且還能和觸覺設備一同使用，這是一款雕刻工具，能在虛擬環境下給用戶一種近乎真實的觸感。
“Freeform可以用于醫療器具的設計，使其吻合患者的解剖結構。我們所有的醫療器具都是有機形態，所以這款軟件令人滿意。當然，我們使用的是Phantom觸覺設備，可以自由操控并雕刻這些醫療器具！節省了大量時間。”Benjamin Moreno說道。
Geomagic Freeform中3D渲染的嚴重漏斗型先天性胸廓畸形患者CT掃描數據
使用Geomagic Freeform軟件和Phantom觸覺設備定制植入物
設計完成后，使用數控機床制作原型。隨后，用石膏制作成模具，再將醫用級硅酮導入模具制作出植入物。之所以采用這一方式，是因為目前還沒有合適的3D打印技術，能完成醫用級硅橡膠的打印工作。
定制3D植入物隨后通過手術方式放入胸腔中的胸肌和胸廓之間，再使用Artec Eva 3D掃描儀掃描植入后的胸腔外形。術前3D掃描和術后3D掃描的細節圖經過對齊，并在Artec Studio掃描處理軟件中直接進行距離圖的繪制。如此便能清晰體現出身體組織投射的位置和方式——3D模型可以讓專家清楚知道植入物上方軟組織是如何在標準解剖結構的胸腔中移動的。
Artec Studio 12中術前和術后3D數據距離圖，以評估患者胸腔軟組織的移動情況
患者胸腔3D掃描視圖。左：術前。右：3D定制植入手術后。
目前的工作流非常直接明了，速度快捷，安全簡單。然而，之前并非如此，在采用Artec 3D掃描解決方案前，Anatomik Modeling曾使用過其他傳統方式來收集分析數據，例如石膏鑄造或CT掃描。石膏鑄造法非常耗時，而CT掃描必須要求患者躺下，不能站著。所以，軟組織就會移動，捕獲的數據精度就會大打折扣。
為了讓3D掃描數據捕獲更快、更準、更安全，公司采購了Artec MH 3D和Artec EVA。MH和Eva都是捕獲胸廓畸形數據的移動式解決方案。后來，公司又添置了Artec Spider，便于獲得患者臉部和頭部的高清掃描。現在，術前和術后的患者都可以保持站姿進行3D掃描了，確保每次的結果都準確。此外，即便CT掃描依然是植入物定制的必要環節，但患者接受有害輻射的時間大幅減少。
“使用Artec EVA與Spider和傳統的石膏鑄造法相比，能節省大量時間，而且結果更可靠。所以，相比而言，這對患者而言也更加方便。此外，建成患者解剖結構的3D模型還能獲得各種尺寸，這是石膏鑄造法不可能完成的任務。”Anatomik Modeling首席技術官兼聯合創始人Benjamin Moreno說道。
使用Anatomik Modeling 3D定制款植入物完成胸廓畸形矯正手術后。左：術前。右：術后。
專業3D軟硬件的結合使用向來被證明非常成功，能為許多人的生活質量帶來提升。隨著3D領域越來越多的應用項目和技術進步，先進的3D技術正在為Anatomik Modeling的專家，以及全世界范圍內的醫療專家，不斷推動個性化醫療領域的蓬勃發展。
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