外科应用重建技术中心(CARTIS)最近创建了一种基于数字的方法，为一名患有罕见的面部裂影响她的眼窝的患者设计和制造患者专用的眶底和眼眶植入物。右眼看不见，不动，内翻，比左眼低1cm以上。
手术小组决定先将眼眶软组织分离，然后用定制的植入物在她的眼眶底部增加骨头。人们希望这种方法能改善她的面部对称、眼睛位置和整体外观。
考虑了各种增强材料，包括使用患者自身的身体组织和各种合成材料。研究小组决定，一种添加剂制造的钛植入物既不会变形，也不会再吸收到体内，可以更快地制造，并且不会在铸造钛中发现无法检测到的空洞。精确的有机3D设计是实现高度雕塑感和精确贴合的关键。CARTIS依靠Sensable的Freeform软件完成这项任务，因为它允许设计师像雕塑家在粘土中工作一样制作植入物。
“Freeform是塑造定制形式的最佳工具，”CARTIS的研究官员和医疗应用负责人Dominic Eggbeer博士说。“如果没有Freeform，就需要在实验室中使用蜡来制作铸造模型。铸造钛是困难的，可能需要很多尝试才能成功。通过允许我们在原始解剖结构的基础上构建，我们可以实现更平滑、更混合的有机设计，提供精确的解剖匹配。使用几何或基于参数的CAD系统，这是不可能的。”
该团队首先通过操作数字CT扫描文件，将骨骼解剖、上颌窦体积和眼球分割成单独的体积，然后将这些作为立体光刻(STL)文件输出到Freeform。一旦导入，CARTIS的设计师将Freeform的“数字粘土”塑造到植入物设计中，建立在患者自己的骨骼结构上。
设计过程只花了不到两个小时——比使用传统CAD工具至少快50%。通过选择和复制患者未受影响的眼眶区域（对应于对侧的缺损区域）并在中矢状面上进行镜像，生成基本植入物形状。使用直尺测量工具和参考平面确定植入物的正确轮廓和位置，以形成最佳的眶对称性。镜像和定位的形状连接到受保护的buck（参考）模型。
然后移除参考模型，留下与缺损部位相对应的拟合表面的种植体设计。模型边缘锐度被细化，以平滑尖锐的边缘，并从原始解剖结构中进行最后的布尔减法，以确保正确的匹配。根据理想的锚固位置置入螺孔。然后将虚拟植入物导出为STL文件。我们还创建了修复和患者解剖的快速原型参考模型，以在手术前验证假体是否合适，并帮助外科医生制定手术计划。
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