如果只是把“科技改變生活”這句話當(dāng)做一句口號的話很容易被人質(zhì)疑。然而在3D打印的案例中，這不僅僅是營銷炒作。不信問下布拉辛·馬克維拉就知道了。

      布拉辛·馬克維拉九歲時(shí)遭遇了一個(gè)悲慘的事故。如今作為一個(gè)23歲的津巴布韋人，他可以自如地通過一個(gè)大大的笑容來表達(dá)自己陽光開朗的性格。他的新臉是Operation of Hope，Sharp Memorial 醫(yī)院和3D Systems公司共同努力得到的結(jié)果。

      遠(yuǎn)渡重洋的幫助

      一個(gè)雷管炸藥在布拉辛的嘴里爆炸，因此嚴(yán)重?fù)p傷了他的上下頜，舌頭，嘴唇和牙齒。一個(gè)由Operation of Hope的董事長Jennifer Trubenbach發(fā)起的，致力于津巴布韋醫(yī)療支持的組織發(fā)現(xiàn)了他的情況。這個(gè)組織總部位于加州，專門為缺醫(yī)少藥地區(qū)提供重塑人生的手術(shù)護(hù)理。

       Trubenbach想要幫助布拉辛拉脫離困境。

“他遭遇了很大的不幸，但是他的樂觀精神感染了我們每個(gè)人。他從不抱怨什么，他總是對生活心存感激，尋找生活的每一絲希望?！?/span>

  Trubenbach希望加利福尼亞州的圣地亞哥Sharp Memorial醫(yī)院幫助到布拉辛。這家醫(yī)院的外科醫(yī)生利用豐富的經(jīng)驗(yàn)，花費(fèi)了2年時(shí)間來重建布拉辛的臉，并且讓他可以擁有新的牙齒。Dr.Joel Berger是口腔頜面外科醫(yī)生，他與3D Systems進(jìn)行接觸，3DS公司愿為布拉辛提供虛擬的手術(shù)規(guī)劃（VSP）。

“我們與Dr.Berger一起工作過，幫助他做過很多不同手術(shù)的預(yù)規(guī)劃”，VSP重建服務(wù)系統(tǒng)屬于3DS醫(yī)療保健部門一個(gè)范疇，其負(fù)責(zé)人MikeRensberger如是說到，“我們協(xié)助過很多類似布拉辛這樣的案例，從頜矯正，頜面創(chuàng)傷到游離腓骨瓣?！?nbsp;

  為期四天的準(zhǔn)備計(jì)劃

  重建布拉辛上下頜的初期手術(shù)需要Dr.Berger，整形外科Dr.James Chao領(lǐng)導(dǎo)的醫(yī)院團(tuán)隊(duì)及Rensberger領(lǐng)導(dǎo)的3D Systems團(tuán)隊(duì)的精心安排。

  腓骨游離瓣手術(shù)涉及到從腓骨提取骨頭，組織和血管，然后重新配置他們形成連接頸部血管的上下頜。

  Renberger和他的團(tuán)隊(duì)很熟悉這種手術(shù)，但是在這個(gè)案例里，時(shí)間比較緊張：布拉辛周二的航班到達(dá)，手術(shù)安排在周六，僅僅四天之后。

  布拉辛的CT掃描于周三早上10點(diǎn)到達(dá)3D Systems。工程師們立即開始提取三維可視化手術(shù)所需的三維解剖信息。在2小時(shí)內(nèi)，Sharp Memorial醫(yī)院和3D Systems團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)會議來檢查布拉辛的醫(yī)學(xué)圖像。在這一小時(shí)多的過程中，他們制定了手術(shù)計(jì)劃。

“當(dāng)外科醫(yī)生通過觀看我的電腦屏幕并從圣地亞哥的一個(gè)會議室確定治療方案時(shí)，我正在加州辦公室的電腦上運(yùn)行手術(shù)規(guī)劃軟件--所有的一切都是實(shí)時(shí)三維的，”Rensberger說到。

 3D打印協(xié)助外科醫(yī)生

       隨著3D手術(shù)規(guī)劃的進(jìn)行，3D Systems公司使用立體光固化3D打印機(jī)來制作模型和基于布拉辛獨(dú)特解剖結(jié)構(gòu)的工具。立體光固化工藝即使用紫外線激光將材料逐層堆積形成所需造型。

       虛擬手術(shù)規(guī)劃團(tuán)隊(duì)使用了3D Systems的ProX 800和ProJet 7000 SLA打印機(jī)。ProX 800以其廣泛的材料，出眾的表面光滑度，特征分辨率，清晰的邊緣和優(yōu)秀的容錯(cuò)能力而廣為人知。ProJet 7000 HD是牙科應(yīng)用的理想選擇，可提供具有沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度的材料，并且這種材料可以耐高溫。

       布拉辛需要以下3套3D打印模型和工具：

        1.一個(gè)和手術(shù)導(dǎo)板匹配的下頜骨和上頜骨的重建模型。這些模型是外科醫(yī)生用來在術(shù)前預(yù)置一個(gè)重建鈦板，這樣可以節(jié)省寶貴的操作時(shí)間。

       2.在手術(shù)時(shí)使用的，用于引導(dǎo)外科醫(yī)生鋸片的上頜骨和腓骨的切割工具組。

       3.用于手術(shù)時(shí)參考的上下頜骨模型。這些模型可以隨時(shí)向醫(yī)生顯示軟組織層下面的結(jié)構(gòu)。他們可在術(shù)前為醫(yī)生提供布拉辛頜骨結(jié)構(gòu)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

       用于制作模型、導(dǎo)板的材料必須可以被消毒，且被批準(zhǔn)可用于手術(shù)室。Rensberger和他的團(tuán)隊(duì)選擇了3D Systems公司的樹脂基材料：透明的材料可用于牙根和神經(jīng)管的顏色選擇；一種擁有優(yōu)秀力學(xué)屬性的不透明白色材料可用于導(dǎo)板和術(shù)后模型。                                                                    

“當(dāng)在設(shè)計(jì)重建的面部結(jié)構(gòu)時(shí)，沒有正常的解剖機(jī)構(gòu)可以被參考。所以一系列正常的解剖結(jié)構(gòu)被用來確認(rèn)和塑造段腓骨游離皮瓣的尺寸和形狀，從而可以給布加辛一個(gè)正常的外貌，”Rensberger說到。

   到周四，3D打印的手術(shù)導(dǎo)板制作完成了，被連夜寄送到了圣地亞哥。外科醫(yī)生在周五審閱了實(shí)物導(dǎo)板工具組和模型。對于周六的手術(shù)，他們已經(jīng)一切就緒。

       重新綻放的笑容

       歷時(shí)12個(gè)小時(shí)的手術(shù)成功了，布拉辛·馬克維拉現(xiàn)在擁有了一個(gè)具有正常外觀和功能的下巴。在一封給3D Systems的信中，Dr.Berger大力褒獎(jiǎng)了虛擬手術(shù)系統(tǒng)和3D打印模型和工具：

     “你們構(gòu)建的手術(shù)的規(guī)劃系統(tǒng)和指導(dǎo)幫助2個(gè)外科團(tuán)隊(duì)有效快速地恢復(fù)了患者的外貌。這些模型、導(dǎo)板非常精準(zhǔn)，設(shè)置的非常完美，讓手術(shù)非常順利的完成。”

       在后續(xù)的手術(shù)中，布拉辛的顎骨安裝了植入體來支撐假牙，這幫助他可以重新綻放笑容。3D Systems創(chuàng)建的以患者為本的模型被用于手術(shù)前的規(guī)劃過程。這些3D打印模型使用了多種材料，可以讓臨床醫(yī)生全面分析骨面積，了解臨近的重要解剖標(biāo)記點(diǎn)的距離，比較容易地為口腔頜面外科手術(shù)做好準(zhǔn)備。