2018年11月16-18日(ri)，由上(shang)海交通大學、上(shang)海交通大學醫學院附屬第九人(ren)(ren)民醫院、國家康復(fu)輔(fu)具(ju)研(yan)究(jiu)中心、上(shang)海康復(fu)輔(fu)具(ju)與(yu)(yu)(yu)老年福(fu)祉產業(ye)技(ji)術(shu)創新戰略聯盟共(gong)同主辦(ban)的“第四(si)屆國際(ji)康復(fu)醫學與(yu)(yu)(yu)康復(fu)工(gong)程前沿技(ji)術(shu)臨床轉化會議暨第一(yi)屆3D打印與(yu)(yu)(yu)醫療機器(qi)人(ren)(ren)前沿技(ji)術(shu)臨床轉化高峰論壇”在江蘇省(sheng)昆山皇冠國際(ji)會展(zhan)酒(jiu)店隆重召開。

本次會(hui)議以“數字化(hua)時(shi)代的(de)醫(yi)學(xue)3D打印與(yu)智(zhi)慧康(kang)(kang)(kang)復(fu)”為主題，聚(ju)焦上下肢康(kang)(kang)(kang)復(fu)機(ji)器(qi)人、醫(yi)療手術機(ji)器(qi)人、虛擬(ni)現實技術、移動(dong)護(hu)理機(ji)器(qi)人、外(wai)骨骼機(ji)器(qi)人、生(sheng)物(wu)3D打印、3D打印假肢與(yu)矯形器(qi)技術、康(kang)(kang)(kang)復(fu)云社區、智(zhi)能家(jia)居及臨床康(kang)(kang)(kang)復(fu)醫(yi)學(xue)最新發展等國(guo)(guo)際(ji)前沿研究領域，邀請(qing)400余名來自國(guo)(guo)內外(wai)知名大學(xue)、醫(yi)院(yuan)、康(kang)(kang)(kang)復(fu)醫(yi)學(xue)機(ji)構、科研院(yuan)所及產業界的(de)嘉賓齊聚(ju)一堂，共(gong)鑒盛舉。

會(hui)議設立主會(hui)場與四個分(fen)會(hui)場的(de)并行(xing)論壇，為(wei)中外學(xue)(xue)者及產業(ye)尖端人才搭建了(le)學(xue)(xue)術(shu)交流(liu)平(ping)臺，打(da)通(tong)了(le)醫工交叉(cha)產業(ye)轉化壁壘，以學(xue)(xue)術(shu)推動產業(ye)發展，以產業(ye)支撐學(xue)(xue)術(shu)創新。

先(xian)臨三維帶來的“數(shu)字化設計和3D打印(yin)輔助康復工程的方案(an)設計”論文榮獲本次高(gao)峰論壇(tan)“優秀青年(nian)康復論壇(tan)-浦江康復轉化醫學獎(jiang)”鼓勵獎(jiang)，是對(dui)我們在將3D掃描(miao)和3D打印(yin)這(zhe)種數(shu)字化技術應用于輔助康復領域工作的肯定以及激(ji)勵。

增(zeng)材制造在(zai)醫療(liao)和(he)(he)矯形(xing)康復領(ling)域(yu)的(de)應用(yong)越來越廣(guang)泛(fan)，論(lun)文介紹了三維(wei)數(shu)字化(hua)設(she)(she)計和(he)(he)3D打印用(yong)于(yu)改善制作預(yu)防瘢痕(hen)增(zeng)生面(mian)具工藝，輔助設(she)(she)計軟組織擴張(zhang)器，漏斗胸疾(ji)病病情評估和(he)(he)治療(liao)效果評價三個(ge)方面(mian)的(de)案例(li)，探討(tao)了其中傳統(tong)的(de)實現方式(shi)和(he)(he)引入三維(wei)數(shu)字化(hua)設(she)(she)計和(he)(he)3D打印后的(de)新流程，并對利弊做了分析。

預防瘢痕增生面具

燒傷(shang)(shang)后導(dao)致的(de)瘢痕(hen)增(zeng)生，是一種循環(huan)不良，結構不正常和神經分(fen)布(bu)錯亂的(de)假性(xing)組織(zhi)。燒傷(shang)(shang)過(guo)，接受完(wan)治療(liao)后的(de)皮膚(fu)(fu)，在(zai)愈合過(guo)程中(zhong)皮膚(fu)(fu)組織(zhi)的(de)成纖維組織(zhi)反(fan)應(ying)增(zeng)高，形成瘢痕(hen)后結締(di)組織(zhi)過(guo)度增(zeng)生，會產生局部充血瘢痕(hen)組織(zhi)。

傳統通(tong)過石膏取模(mo)的方式(shi)存在(zai)諸多弊端(duan)：

1）面(mian)具制作時(shi)間一般(ban)都是在(zai)患者康復(fu)早(zao)期(qi)，這時(shi)候皮膚(fu)較為脆弱，石(shi)膏取型方(fang)法對于皮膚(fu)存(cun)在(zai)一定的刺(ci)激性。

2）取型時，需(xu)要(yao)患者等到石膏(gao)凝(ning)固，時間長，石膏(gao)和(he)傷口接觸，患者會(hui)感到痛苦(ku)，難以配(pei)合。

3）石膏(gao)在凝固的時(shi)候，體積(ji)會發生變(bian)化，模型的準確(que)度就會發生變(bian)化，這樣做(zuo)出(chu)來的面具會出(chu)現(xian)精(jing)度的偏差。

先臨(lin)三維和上海瑞(rui)金醫院，昆(kun)明(ming)醫院附二院，西京醫院合作，利用(yong)3D掃描代替傳統石膏取(qu)模(mo)的過程，3D打印(yin)出面(mian)(mian)具(ju)模(mo)型，最終制成(cheng)內表面(mian)(mian)有硅凝膠(jiao)的面(mian)(mian)具(ju)。

引入三維掃描儀的新型工藝流程是：

（1）使用EinScan Pro系列手持式三維掃描儀，快速獲取面部數據。

（2）對獲取的(de)數(shu)據(ju)，使用(yong)geomagic studio進行簡單的(de)修復編輯；

（3）使用(yong)光敏樹(shu)脂3D打(da)印設備(bei)打(da)印出面部的數據模型，本文嘗試了兩種(zhong)解決方案(an)。

第一(yi)種(zhong)解決(jue)方案(an)：由3D打印(yin)設備，使用普通光敏樹脂材料獲(huo)得打印(yin)的面(mian)(mian)部數據，向(xiang)打印(yin)的模(mo)型(xing)(xing)當中灌入石膏，凝固后(hou)的模(mo)型(xing)(xing)即為人體面(mian)(mian)部陽模(mo)，然后(hou)加熱面(mian)(mian)具的材料板(ban)，使之軟化易成型(xing)(xing)，用真空吸塑的技術，將(jiang)軟化后(hou)的材料板(ban)緊緊貼于模(mo)型(xing)(xing)表面(mian)(mian)，冷卻后(hou)的材料板(ban)會再次(ci)定型(xing)(xing)，裁剪下來，進行微調和裝配彈力帶，最后(hou)再在上面(mian)(mian)附上硅凝膠，完成整個(ge)面(mian)(mian)具的制(zhi)作。

第(di)二(er)種(zhong)解決方案：由3D打印(yin)設備，使(shi)用透明的(de)生物兼容性(xing)光敏樹脂材料(liao)，打印(yin)出面(mian)罩，對于面(mian)具進(jin)行微調，內層(ceng)面(mian)將硅(gui)凝膠附(fu)著上(shang)去，加上(shang)壓力(li)帶(dai)，最終做(zuo)成一個完(wan)整的(de)面(mian)具完(wan)成。

相比于傳統石膏取模方式，引入三維數字化技術的優勢非常明顯：

1）非接觸式成像，采(cai)集(ji)過程病(bing)人無不適(shi)感；

2）高精度相機采集，制作(zuo)出來的面(mian)具和(he)病人的貼(tie)合(he)性(xing)更(geng)高，施壓更(geng)為均勻；

3）三(san)維數字(zi)化技術，整個制(zhi)作周(zhou)期更短。

軟組織擴張器

皮(pi)膚軟組(zu)織擴張術是在疤(ba)痕周圍(wei)的(de)皮(pi)膚內部(bu)，埋入(ru)一個硅(gui)膠(jiao)做成的(de)水(shui)囊(nang)，然后(hou)通過后(hou)來(lai)的(de)慢慢注水(shui)，使周圍(wei)正常(chang)的(de)皮(pi)膚擴張生長，通過這樣的(de)方式(shi)長出額外多出來(lai)的(de)皮(pi)膚。

使用傳統方式制作軟組織擴張器存在一些弊端：

1）進行低溫熱(re)塑(su)版取模時，會有一個(ge)加(jia)熱(re)、取型(xing)、冷(leng)卻的(de)過程，整個(ge)過程時間較長，導致患者不(bu)容易(yi)配合完(wan)成；

2）受物理測(ce)量工(gong)具(ju)所限，所測(ce)得的(de)尺寸誤差較大，導致建模(mo)出來(lai)的(de)模(mo)型(xing)與人體貼(tie)合性差；

3）需要(yao)多次調整(zheng)模具，制作周期較長(chang)，人工成本(ben)很高。

先臨三維(wei)和上海第九人民醫院(yuan)合作，嘗(chang)試引入三維(wei)數字化(hua)的新型(xing)工藝，通過三維(wei)掃描和3D打印快速軟組織擴張器模具。

主(zhu)要步驟是：

1）使用EinScan Pro系列手持式三維掃描儀，快速獲取醫生標記的植入擴張器的區域。

2）對獲取的數據在(zai)solid edge當中進行裁剪，快速曲面(mian)，抽(chou)殼，建(jian)面(mian)，拉伸(shen)等操作進行編輯設計，建(jian)立軟組織擴張器的模型。

3）使用3D打印設備，打印出相應的(de)模具(ju)模型，和患(huan)者進行(xing)實際的(de)匹配，進行(xing)修改調整(zheng)。

4） 通過(guo)和患(huan)者的實際結合，確認好最終模具形(xing)態，做(zuo)出相對應的軟組織擴張器(qi)，供醫生植入(ru)患(huan)者體內。

引入三維數字化技術存在許多優勢：

1）非(fei)接觸式成像，采集過(guo)程病人(ren)無不適感；

2）傳統工藝流程中，由(you)于(yu)模具(ju)加工復雜，每個軟組(zu)織擴張器的(de)制(zhi)作，需(xu)要反復和(he)病人對(dui)接(jie)匹配，進行多次模具(ju)的(de)制(zhi)作調整(zheng)，整(zheng)個生(sheng)產(chan)周期很長，而3D打印(yin)大(da)大(da)減少生(sheng)產(chan)周期，使病人能(neng)夠(gou)及(ji)早(zao)就醫；

3）利(li)用三維(wei)數字化技術，通過非(fei)接觸式(shi)高(gao)精(jing)度三維(wei)重(zhong)構(gou)，獲(huo)取數據精(jing)確，與病(bing)人貼合性更高(gao)。

漏斗胸疾病評估

漏斗胸(pectus excavatum,PE;funnel chest)是人類最常見的胸壁畸形,發生率約(yue)為1/300～1/800,男∶女(nv)之比(bi)約(yue)為4∶1。

傳統的(de)(de)漏斗胸病(bing)情(qing)(qing)評估方(fang)式，借(jie)助(zhu)CT或(huo)者MRI數(shu)據，獲取凹陷最低點(dian)的(de)(de)斷層(ceng)面，測得相對應(ying)(ying)的(de)(de)A和B的(de)(de)值，由B/A的(de)(de)值，行業內(nei)稱(cheng)為Haller  Index（行業標(biao)準） ，以(yi)此值作(zuo)為相應(ying)(ying)的(de)(de)病(bing)情(qing)(qing)評估標(biao)準。但使用CT掃描， 存在放射線，對人體(ti)有一定的(de)(de)影(ying)響；使用MRI獲取數(shu)據的(de)(de)時間(jian)較長(chang)，年(nian)齡較小的(de)(de)孩童不易(yi)保持。

先臨三維和浙江大學醫學院附屬兒童醫院合作，引入三維數字化，利用EinScan Pro系列手持式三維掃描儀，進行人體掃描，快速獲取人體相關數據。將掃描獲得數據導入geomagic studio中，找到我們所需要的截面，進行點與點間的測量，測量A值和B值。

從下圖中可以看到，由三維掃描儀獲取的數據和由CT獲取的模型完全吻合，由多組掃描對象的數據分析可以得出，兩種方法得出的分析結果存在線性關系，可以由三維掃描儀獲取的數據結果來替代由CT獲取數據，作為一種新的病情評估方式。

EinScan Pro系列新品請查看下方鏈接：

先(xian)臨三維(wei)推出手持式三維(wei)掃描儀(yi)新品EinScan Pro 2X綜合(he)先(xian)臨三維(wei)和多家醫院(yuan)、保健院(yuan)、康復中(zhong)心等(deng)合(he)作的(de)經驗，選取(qu)了預防瘢痕(hen)增(zeng)生面具(ju)，軟組織擴張(zhang)器，漏斗胸疾病(bing)評判，三個方面的(de)案(an)例，探討(tao)了傳統工藝流(liu)程(cheng)及其存在的(de)一些(xie)弊端(duan)，闡述了三維(wei)數字化設計和3D打(da)印在醫療康復工程(cheng)中(zhong)起到的(de)積極作用。

先臨三維正(zheng)嘗試利用數(shu)字化和3D打印(yin)技術的(de)醫療(liao)方(fang)案，和更多有能力的(de)醫院合作，以及在(zai)專科醫院部署數(shu)字化和3D打印(yin)實驗(yan)室，以更快推(tui)進增(zeng)材(cai)制造在(zai)醫療(liao)的(de)應用開發，解決(jue)傳統(tong)方(fang)式的(de)弊端，為患者帶來(lai)福音。

參考文獻：

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