醫療新趨勢 | 助人之時 彰顯三維力量

近期，英國的曼徹斯特醫院在進行iReal三維掃描儀用于面部修復整形的實驗，獲得了不錯的結果。

還有一些醫院、機構將iReal三維掃描儀引入了脊柱矯形治療、假肢定制流程當中。三維掃描已經在醫療健康領域展現了廣泛的應用前景。醫學上一直有獲取患者身體數據用于診斷和治療的需求。我們熟悉的X射線、CT、超聲核磁共振成像（MRI）就是用來獲取患者身體內部的3D圖像，與之相對的，三維掃描則是用來獲取身體外部的數據信息，包括人體部位3D模型、尺寸、體積、表面積等。這些信息可以用來為患者個性化定制醫療制品，如假肢、假體、康復護具、矯形支具等。

人體表面三維數據的獲取有幾個關鍵詞，安全舒適、非接觸、高效精準。安全舒適是三維掃描應用于人體的首要條件，如果一項技術無法保證絕對安全，那么它在法理情理上都不能用于人體。其次，人體表面輪廓復雜且富有彈性，醫學三維掃描常常需要患者裸露診療部位，甚至有些患者有嚴重創傷，這些都決定了人體表面三維數據的獲取適用非接觸式測量方法。高效精準則是為患者提供診療服務的必要條件。高效意味著盡量少消耗患者的額外精力，精準意味著掃描結果的準確性和一致性，個性化定制的假肢、假體、康復護具等與患者自身特征無縫貼合。

思看科技的iReal彩色掃描儀采用Class1級別的LASER，對人體無任何傷害，紅外光源人眼不可見，掃描過程舒適簡單。掃描時無需貼點、無需接觸，高精度保證了掃描結果的準確性。支持無光掃描、暗黑環境掃描，自動去除人體晃動疊層。數據與矯形設計軟件、3D打印、雕刻機無縫對接，符合醫學領域人體三維掃描的各項要求。

01?曼徹斯特醫院面部修復整形

“與我們嘗試過的其他系統相比， iReal滿足了醫院環境中的所有要求和應用。”曼徹斯特醫院的康復專家Olive Burley如此評價iReal三維掃描儀在面部修復整形實驗中的表現。iReal可以在幾分鐘內完成患者頭部的高質量掃描，眉毛、細紋、皺紋和眼睛位置等詳細特征，以及它們各自的色素和顏色也都會被采集，把這些數據導入專業的設計軟件即可為患者量身定制所需假體。以隆鼻手術為例，術前，通過三維掃描為患者匹配定制型假體，就假體植入效果方案三維視圖與患者溝通，并且保留該病歷的手術方案；術后，將患者真實體表數據與手術預案對比，這種數字化面部整形的方式兼具創新性和臨床實用性，能夠讓隆鼻手術更加精細、精準。

由于面部嘗試結果不錯，Olive Burley表示，“我們正在考慮將iReal用于身體其他部位的修復整形。”

02?脊柱矯形應用

昆明市數字骨科醫療技術中心把iReal三維掃描儀運用到了脊柱側彎的治療中。脊柱彎曲異常是危害青少年健康的常見疾病之一，我國的脊柱彎曲疾病又以脊柱側彎為主，占比82%。支具矯形是治療中度特發性脊柱側彎最有效的保守辦法，目前脊柱側彎支具多為手工定制，有繁瑣的陽模、陰模、矯形器實體的制造過程，生產周期較長。而iReal三維掃描儀與3D打印的結合，讓支具的生產更加高效，iReal的無光掃描模式能降低患者的心理不適感。尤其是對特殊性心理疾病患者，無光掃描顯然更加人性化。三維掃描定制脊柱支具的大致流程為，獲取患者的醫學影像（X片、CT等）→患者信息錄入、體態測量、三維掃描獲取數據→結合醫學影像與三維掃描數據分析規劃（測量需要矯正的補償角度，通過位移計算相應壓力）→軟件設計支具（下壓、拉伸、光順等）→設計模型與X光片及數模進行模擬適配→3D打印支具→支具打磨處理，穿魔術貼固定扣→患者佩戴支具，適時調整。

醫生手持掃描儀進行掃描

（此為示例圖，實際診斷過程需要患者凈體掃描，不予展示）

醫學影像與3D掃描數據

全長X片測量，確定支具外形范圍

X片與3D掃描數據配準

3D軟件設計矯正支具

設計模型與X光片及3D掃描模型進行模擬適配

患者佩戴3D打印支具

相較傳統方法，這樣定制出的更加符合人體工程學，貼合性好，提高了佩戴者的舒適度。

03?假肢應用

假肢領域是當前三維掃描應用較為成熟的一塊。東莞理工學院3D打印與智能制造研究中心利用iReal三維掃描儀開發了一整套假肢三維解決方案：掃描患者殘端三維數據，再掃描常規假肢的整套構件，兩個數據實時裝配模擬；應用工程有限元分析軟件分析患者殘端靜態、動態的受力范圍及下肢力線；確定設計方案后用3D打印機打印制作假肢接受腔，為醫學工作者和患者提供更科學、更個性化的治療康復方案。

Step1:使用iReal非接觸三維掃描殘肢,獲取殘肢三維數據

Step2:關節結構設計，使用高性能復合材料3D打印

Step3:尼龍3D打印成品假肢，關節仿生裝置組裝

04?醫療康復綜合解決方案

當然，思看不只提供三維掃描服務，掃描之后如何設計才是客戶最關心的。iReal 的3D掃描數據可以與3D打印機（如sls打印機）、設計修型軟件、雕刻機等無縫銜接，為康復客戶提供綜合解決方案。

下面以常用設計軟件Rodin4D為例，演示使用過程。Rodin4D是一款專業針對假肢、矯形器設計修型的CAD-CAM系統，由假肢矯形師參與設計研發，可基于3D掃描儀獲取的數據進行三維模型設計。軟件內置了不同假肢、矯形器基本類型，能對人體三維模型進行參考線對線調整。內置了半徑、復制、合并、平移、扭曲、彎曲、拉長、鏡像、平衡、反射、假肢尺寸、矯形器尺寸、區域、區域平滑、平滑垂直切割、翻轉、水平切割、工具的導入等豐富修型工具。此外，還內置了超過25種仿真修型工具，例如：石膏銼、石膏調刀、石膏砍刀、砂紙等近似于實踐手動效果的工具，簡單易用，讓矯形技師能夠快速上手使用。

小結

人體構造精密復雜，三維掃描能在較短的時間內獲取精細豐富的數據，可為患者量身定制假肢、假體、康復護具、矯形支具等醫療制品，做到精確匹配，滿足患者的個性化需求。當然，三維掃描在病情評估、基礎研究、臨床教學等醫學其他領域的探索也在進行之中，相信隨著技術的不斷進步，三維掃描會在醫學上做出更大貢獻，為患者提供更加高效精準的治療方案。

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