使用Geomagic Studio为婴儿带来微笑’ Faces

快速技术将改变世界,位居第一:Shriners Hospital的一项新疗法采用逆向工程和快速制造来帮助治疗treat裂。

快速技术将改变世界,位居第一:Shriners Hospital的一项新疗法采用逆向工程和快速制造来帮助治疗treat裂。

鲍勃·克拉姆布里特(Bob Cramblitt)

从帮助确保航天飞机的安全到制造看不见的对准器,Geomagic软件已用于所有方面,这些对准器消除了传统正畸支架造成的污名。但是,也许最能肯定生命的Geomagic应用程序来自马萨诸塞州斯普林菲尔德市Shriners儿童医院的工程师团队。

 
使用Geomagic Studio为婴儿带来微笑’ Faces
Philip Stoddard博士和他的患者在术前治疗即将结束时,使用了Geomagic软件根据牙科印模扫描设计的一系列治疗设备中的最后一个。

工程师Beth Roscoe和医师Philip Stoddard正在使用Geomagic软件为孩子们带来微笑’他们的面孔,以及延伸到他们家人的面孔。在竟彩篮球扫描技术的帮助下,Roscoe和Stoddard开发了一种针对严重唇c裂的新疗法,该疗法可在不抑制上颌骨生长的情况下减少手术前的left裂宽度。

 像许多突破一样,这一突破来自远见,创新,伟大的技术和相当多的运气。好运来自在医院自助餐厅的偶然相遇,而朋友Stoddard通过他的爱好,飞行的滑翔机赚了钱。

 
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假肢研究人员Beth Roscoe和Shriners儿童医院的外科医生Philip Stoddard博士对第一批接受新治疗的患者进行了牙科印模,该患者围绕以Geomagic软件为模型的无创器械进行治疗。

寻找更好的方法
几年前,Stoddard从Naso-Alveolar Moulding(NAM)研讨会返回后,开始寻找新的治疗方法—出生于唇部和left裂严重的婴儿的两种主要的术前治疗方法之一。

 NAM需要大量劳动,需要牙科实验室和现场的正畸人员。结果会根据正畸医生的治疗技巧而有所不同。另一种治疗方法DentoMaxillary Appliance(DMA)也有缺点。它是侵入性的,需要在麻醉下通过外科手术将器械固定在口腔的顶部,并且护理人员每天都要拧紧螺钉。一些医生认为这也可能阻碍颌骨的生长。

 斯托达德认为必须有更好的方法。他认为,计算机可能是对宽唇裂和裂进行更好的术前治疗的关键,但他没有’不知道实现它的技术。那’第一次巧合发生时。

 当Stoddard有机会与义肢住院医师Roscoe见面时,他正在Shriners医院的自助餐厅吃午餐。在交谈过程中,Stoddard得知Roscoe以前是开发CAD系统的软件工程师。

 
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地魔软件中建模的第一个和最后一个设备的咬合视图的特写。

新方法初具规模
斯托达德的一个灯泡在点亮’的头。他请罗斯科(Roscoe)提出一项使用CAD / CAM进行唇left裂手术前治疗的建议。她接受了挑战。

 罗斯科建议扫描病人的石膏模型’left裂获得竟彩篮球形状数据,对校正后的modeling骨进行建模, 在治疗的开始和结束时在模型之间进行插值以减小裂缝宽度,同时适应生长,然后使用快速成型机生产一系列矫正器具。

“串行设备方法是一种避免每周修改单个设备的需求的方法,” says Roscoe. “该系列中的每个设备都代表其他方法中使用的手动修改。我知道不是’t从A到B的线性治疗路径。这些设备需要变形以适应尺寸,形状甚至配置的变化。”

在正确的时间正确的工具
概述了过程之后,主要问题是选择用于竟彩篮球建模的软件。罗斯科(Roscoe)认为她可能必须使用扫描数据作为参考并从头开始创建CAD模型。

 
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RP制造的首个和最后一个电器均采用Geomagic建模的处理系列。

她将提案交给了Stoddard,由Peter Fuss主持—电气工程师,滑翔爱好者和朋友—在滑雪假期。斯托达德没有’当时还不知道Fuss是Geomagic董事会的成员。 Fuss认为Geomagic将是该项目的理想选择。休假后,Fuss安排Roscoe获得Geomagic Studio,她开始学习如何使用它。

“I didn’没有经过任何正规的培训,” says Roscoe. “在Geomagic的一些在线教程的帮助下,我亲自学习并掌握了该软件的良好命令。”她对Geomagic的加盟证实了Fuss的怀疑。

“Geomagic是满足我们特定需求的完美解决方案:能够从点云创建并轻松操纵详细的竟彩篮球模型,” says Roscoe. “它使我们能够生产出高度精确的设备,可以为每个婴儿量身定制,并可以指定每个患者’独特的竟彩篮球处方。”

放在一起
最后的难题—如何制造个性化电器系列—涉及Stoddard的另一个人Bob Morehardt’具有技术意识的滑翔机朋友。

 尽管斯托达德没有’他们第一次见面时不知道 Morehardt是RMB Tool(以前为Mor-Tech)的所有者,RMB Tool是美国东北部第一个使用选择性激光烧结(SLS)系统的快速原型服务局。当Roscoe了解到Morehardt时,她认为他可以提供解决方案的制造部分。

 
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这是left裂手术两个月后的快乐病人。

罗斯科(Roscoe)和斯托达德(Stoddard)会见了莫哈特(Morehardt),并确信他们可以使用人民币工具’来自竟彩篮球 Systems的SLS系统,可创建一系列或更多设备以连续模压患者’将牙龈置于更正常的位置,同时使味觉自然生长。

 在概述了治疗方法并确定了技术工具之后,是时候对该新方案进行测试了。这需要获得机构审查委员会(IRB)的许可,后者是联邦航空管理局(FAA)的医学等效文件。

证明在微笑
IRB批准了Roscoe-Stoddard计划,第一个婴儿的治疗于2008年3月上旬开始。程序相当简单。罗斯科(Roscoe)通过扫描儿童的霉菌来建立初始口感形状。’嘴唇和味觉。最初,为此使用了CMM系统。现在,罗斯科(Roscoe)使用ShapeGrabber 竟彩篮球激光扫描仪进行数据捕获。在Geomagic中,Roscoe定义了所需的最终味觉形状(允许增长),创建了中间步骤,并在不同的中间步骤将每种味觉形状转换为设备的数字模型。最终,该系列电器是使用附加系统制造的。

 治疗通常在婴儿的第一个月内开始’它的寿命可以持续10到15周,然后由整形外科医生进行嘴唇修复手术。到目前为止,有两个婴儿完成了该过程。在这两种情况下,治疗耐受性都很好,而且身体变化惊人。

 除了外观上的巨大差异之外, 新程序的其他好处是它具有较小的侵入性(设备没有固定在口腔的顶部);它的劳动强度较低;那里’s没有麻醉危险插入器具(不使用麻醉);该软件可在嘴唇修复之前,在雕刻矫正后的味觉和牙龈形状时实现更多控制;这是一个准确,可重复的过程。

“The treatment couldn’没有任何好转,”第二个婴儿的祖母罗斯·凯洛格(Rose Kellogg)说。 “我们想要一些侵入性较小的东西,这很完美。他很敏感,但是很好地解决了这个问题。 Shriners医院的每个人都将他视为个人,我们全家得到了特殊待遇。”

 新的术前治疗为医师提供了两个重要的先例’s perspective.

“我们从未能够准确地容纳婴儿’作为术前治疗的一部分,” says Stoddard. “而且,这是我们首次无需现场正畸人员就可以提供侵入性较小的治疗方法。”

 罗斯科(Roscoe)和斯托达德(Stoddard)希望将来可以将这种新方法应用于其他c裂诊所。那里’在骨科和重建医学的其他领域使用该方法的巨大潜力。

“介绍了Geomagic功能的医师在解决问题方面有了新的视角,” says Roscoe. “我相信我们只是在探讨如何使用此技术以多种方式帮助患者。它’s very exciting!”

更多信息:
竟彩篮球系统

地魔

ShapeGrabber

Shriners儿童医院


鲍勃·克拉姆布里特 是...的负责人 克兰伯利特&  Company 在北卡罗来纳州卡里市(Cary)撰写文章,内容涉及设计,工程和IT技术。发送有关此文章的电子邮件至 [电子邮件 protected].

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