Edgu-Fry博士用FreeForm生成完美匹配的頭骨
3D Medical Applications Center位于華盛頓特區(qū)的Walter Reed Army Medical Center（沃爾特里德軍醫(yī)中心）內，為SensAble?FreeForm 虛擬建模系統(tǒng)的應用者之一,。該中心為全國僅有的一家DOD 和 VA 醫(yī)院。該醫(yī)院制造用于植入傷殘病人體內的定制模型,。
中心主管為Stephen Rouse博士,，一名退役的部隊牙醫(yī),，高級醫(yī)療工程師為Erge Edgu-Fry博士,，一名經培訓的原子物理學家。兩位制造出最初用于臨床應用的醫(yī)學模型,。但他們的大部分工作是為海外受傷的軍人設計植入物,。要求植入物的質量極高，關鍵是必須正確匹配,。Stephen Rouse 和 Erge Edgu-Fry 博士目前采用的系統(tǒng)不好掌握,，而且植入部件模型制造需要數(shù)天時間,，耗時長,。他們需要一種更為快速便捷（成本更低）的方式創(chuàng)建出更為精細的定制植入物。
定制植入物的制造過程從CT和MRI掃描開始,，形成“圖像片段”,，然后使用Materialise的MIMICS軟件等轉換為3D模型，再輸入為STL文件,。如發(fā)生頭骨損壞,，醫(yī)院可將STL頭骨數(shù)據(jù)導入一個建模軟件如reeFormModeling Plus系統(tǒng)中，并轉換為虛擬粘土,。然后迅速創(chuàng)建并處理一個NURBS表面,，包圍損壞區(qū)域并匹配剩余頭骨彎曲部分和患者受傷前的影像。NURBS表面增厚并轉換為虛擬粘土,。采用FreeForm系統(tǒng)數(shù)字化雕刻工具和Boolean操作,，使用原始頭骨數(shù)據(jù)從補塊中去除幾何形狀，生成完美匹配損傷部位開始邊緣的補塊,。使用FreeForm>數(shù)字化雕刻和平滑工具去除補塊背部的剩余底切,，并平滑整個補塊。
圖為采用FreeForm系統(tǒng)生成的植體完美匹配的受損頭骨,?？s尺表示顯示肢體放入前的頭骨,。對于Edgu-Fry博士，如采用其他軟件進行該例植入需1到2天,，而利用FreeForm系統(tǒng)只需2到3個小時,。
模型建立后，醫(yī)生會建造環(huán)氧樹脂材料的原型（在3D Systems 公司的SLA? 7000系統(tǒng)中）,。然后將原型送往實驗室澆鑄為植入部件,，過程非常類似于假牙的制作。該部件形成后,，根據(jù)醫(yī)院的定制情況決定自行保存還是隔夜交貨,。
Edgu-Fry博士最初于2005年7月末獲知FreeForm Modeling Plus系統(tǒng)的應用。她在8月3日接受了6個小時的培訓,，并在8月4日接受了另外2小時的培訓,。9月15日，她每天采用該系統(tǒng)完成4個頭骨的修復部位,，其中一對已用于外科植入,。在經過6周8小時的培訓后，她的工作效率已得到提高,，并確信這一系統(tǒng)是快速創(chuàng)建定制植入物的理想工具,。目前為止，醫(yī)生們已經熟練掌握該款軟件,，并開始應用這一技術創(chuàng)建出其他類型的物體,，包括正在研究中的骨盆植入物。
Rouse 和 Edgu-Fry 博士通過在工作流程中引入FreeForm,，可預測每個部件花費時間為2到5小時,，對比過去方法需要2天甚至更久，節(jié)省了大量時間,。Edgu-Fry 博士講到,，“自從使用更為高效的觸摸式工具如FreeForm以來,，我能夠更快地完成頭骨植入物的創(chuàng)建,。而且能夠方便地設定植入物厚度并制造出更為平滑的部件?！?/p>
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