2014年美国眼科学会(AAO)第118届年会最新消息,研究者使用面部扫描软件及3D打印机,可以在短时间内制作出廉价的面部假体,为肿瘤及先天畸形所致眼窝凹陷患者造出较易接受的假体。
据美国肿瘤协会数据,美国每年有2700余例眼肿瘤获诊,且其死亡率也较高。有些患者则进行将眼眶内容物及其他组织摘除的救命手术—眶内容剜除术。研究团队希望通过提供可价廉的面部假体来慰藉患者,使他们的生活更完整、耻辱更少。
传统面部假体需要花费10000至15000美元,且制作需要数周。假眼制作师需先制作脸部模型,然后橡胶塑形,最后予以皮肤上色、睫毛等润饰。鉴于医保不涵盖假体制作费用,因此患者及其家属需要自掏腰包制作假体。
迈阿密大学的研究者们研发面部假体的制作工艺,在数小时内仅需传统假体花费的零头便可制作出假体。该工艺需要地形扫描及3D打印技术,便携扫描仪扫描患者健侧及眼眶缺损侧面部形状,健侧扫描图形经软件处理镜像翻版后与缺损侧图形融合,便可构建出面部的3D图形,再将相关信息输入3D打印机,最后打印出与患者肤色一致的注射用铸型橡胶材质的假体。
这一研究项目源于佛罗里达州Bascom Palmer眼科研究所眼科教授、Nasser Ibrahim Al-Rashid眼整形眼眶手术及肿瘤科主任David Tse的创意。当时Tse教授在治疗一名因眼肿瘤而行双侧眼睑摘除及内容物剜除的患儿,但是其家庭无法承担假眼制作费用,所以Tse教授通过募捐帮助其制作了首个假体。该患儿现在已经十余岁,原假体已经不再合适,因此她必需佩戴眼罩。
Tse教授说,有了这种快速而价廉的3D打印工艺,我们就可以为她制作可以负担的面部假体,也可帮助其他像她一样无法承受传统假眼制作花费的患者。
Tse教授和迈阿密大学复合材料实验室团队共同设计、研发了面部假体3D打印工艺,所制作假体较传统假体有一下优点。
其材质为专有混合纳米颗粒,因此有很大的加固强度,并可与多种深浅不一的肤色匹配。传统面部假体久而久之往往会出现褪色、边缘磨损,而此工艺制作的假体有纳米粘土保护,可防止材料在潮湿环境和光照下的降解、变色,也可以避免尘土的堆积。如果需要制作新的假体,仅需要按下按钮就可以。
该实验室负责人、机械与航空航天工程的助理教授Landon Grace说,一旦患者的扫描完成,我们有了模型,很快就可以完成假体制作;我们的长期目标是帮助全世界的患者,我们可以使用便携扫描仪扫描,然后在迈阿密下载扫描数据、打印假体,第二天便可将假体寄送给患者。
此团队通过自动化非接触式的面部扫描及3D打印的工艺快速且性价比高,其制作的眼眶假体在2014年AAO年会予以展出。