Geomagic Wrap软件为唇腭裂儿童带去微笑

也许Geomagic软件为生活带来的最积极影响当属美国圣地兄弟会儿童医院工程师-医师团队对该软件的应用，他们利用Geomagic软件为马萨诸塞州斯普林菲尔德市的儿童带去福音。

Geomagic软件被应用在各行各业，例如为NASA航天飞机的安全护航，制作个性化定制设备免除安装助听器带来的不便。但也许Geomagic软件为生活带来的最积极影响当属美国圣地兄弟会医院工程师-医师团队的应用，他们利用Geomagic软件为马萨诸塞州斯普林菲尔德市的儿童带去福音。

工程师Beth Roscoe和医生Dr. Philip Stoddard正在使用Geomagic软件为那些脸部有生理缺陷的儿童带来微笑，为他们的家庭带来微笑。在三维扫描技术的帮助下，Roscoe和 Stoddard已为重度唇腭裂的儿童设计了一种全新的治疗方案，能够在手术之前就降低裂缝宽度，并且不会抑制上颌的发育。

这次突破是远见、创新、技术和运气综合作用的结果。灵感源自他们在医院食堂的一次偶然邂逅，也得益于Stoddard玩滑翔飞机认识的朋友的引荐。

寻找更好的治疗方法

几年前Stoddard从鼻-牙槽塑形（简称NAM，针对先天性唇腭裂婴儿的两种主要术前治疗方法之一）研讨会回来之后就开始琢磨寻找一种新的治疗方案来治疗唇腭裂。NAM方法需耗费大量人力，需要牙科实验室和正畸医师现场配合。塑形结果取决于正畸专家的技能水平。

另一种治疗方法称为牙颌面畸形矫正法（DMA），也有它的缺陷。需要开刀，需要通过手术在麻醉情况下将矫正器固定到上颚，而且需要看护人每天拧紧矫正器的螺丝。有些医生认为这种方法可能会阻碍颌骨发育。

Stoddard觉得一定有更好的治疗方式。他认为计算机也许是改善宽腭裂术前治疗方法的关键，但他不知道如何通过技术实现这一点。然后第一次意外发生了。

Stoddard正在圣地兄弟会儿童医院食堂吃午餐，在那儿他偶遇了Roscoe，Roscoe那时还是修复科的住院实习医师。在交谈过程中，Stoddard了解到Roscoe之前是一名软件工程师，开发过CAD系统程序。

Stoddard的脑中灵光乍现。Roscoe能使用CAD或CAM软件系统开发出一种唇腭裂术前治疗方法吗？

Roscoe愿意接受挑战，从一开始她采用的方法就与最终采用的方法非常接近。

根据她提供的文件，她提出将患者腭裂石膏模型进行扫描，获得3D图形数据，做一个矫正后的裂缝模型，在治疗开始和结束时将患者裂缝模型插入，减少裂缝的宽度，同时不影响生长发育，与此同时采用快速制造系统生产一系列矫正设备帮助后期治疗。

提出利用一系列设备来辅助适应发育并促使腭裂闭合是一个很有创意的想法。

“采用一系列矫正器进行治疗后，就没必要每周都对某个矫正器进行修正了，”Roscoe说道。“该系列里的每种矫正器都已采用其它方法进行过人工修正。我知道这不是一种A到B的直线型治疗方法。矫正器要能够变形，这样才能适应尺寸、形状甚至结构的变化。”

天时地利人和

根据所提出的方案，主要问题就是采用哪款软件进行三维建模。Roscoe觉得可以使用扫描数据作为参考数据，然后从头开始创建CAD模型。

她把方案发给了Stoddard，Stoddard打算让Peter Fuss来处理这件事，Peter Fuss是一名电气工程师，也是滑翔爱好者，作为Stoddard的朋友，他们将一起享受即将来临的滑雪度假。Stoddard当时不知道Fuss是Geomagic董事会成员。

当Stoddard把方案展示给Fuss时，Fuss觉得Geomagic是完成这项任务的最佳软件。度假归来后，Fuss跟Roscoe会面了，把GeomagicWrap软件交给了她，她开始学习如何使用该软件。

“我没有接受过任何正式训练，”Roscoe说道。“在Geomagic在线教学课程的帮助下，我自己摸索着掌握了软件使用方法。”

Roscoe对Geomagic软件的利用证实了Fuss的想法。

“Geomagic完美满足我们的需求，能够很容易根据点云创建详细的3D模型，”Roscoe说道。“这样我们就能做出精度很高的矫正器，针对每个唇腭裂婴儿定制所需的矫正器，这份3D处方对每位患者而言都是独一无二的。”

齐心协力把想法变成现实

现在只剩最后一步了。BobMorehardt负责生产个性化订制的系列矫正器，他是Stoddard通过玩滑翔飞机认识的一位技术发烧友。

Stoddard忘了他们第一次见面是什么时候，Morehardt是RMB Tool公司（前称为Mor-Tech）的老板，这是北美地区第一个使用选择性激光烧结（SLS）系统的快速成型代工公司。当Roscoe对Morehardt有了更多了解之后，她觉得Morehardt也许能够完成矫正器的生产需求。

Roscoe、Stoddard和Morehardt会面了，离开时他们都确信能够使用RMB Tool从3D Systems公司购买的SLS 3D打印机创建十几个或更多的矫正器模型，以便患者的牙龈能够回到正常位置，同时也不影响患者正常的生长发育。

确定了治疗方案和治疗技术后，是时候进行测试工作了。开展测试需要得到医疗行业的机构审查委员会（IRB）的批准，IRB行使类似于美国联邦航空管理局的监管权力。

微笑就是最好的证明

IRB批准了Roscoe和Stoddard的方案，于是他们很快开始给第一个唇腭裂婴儿的治疗。过程非常简单，包括三个基本步骤：

• 扫描婴儿的唇部和上颚模型，建立初步的上颚图形数据。刚开始时使用CMM系统；现在Roscoe 使用ShapeGrabber 三维激光扫描仪获取数据。 

新生婴儿的唇腭裂需要采取微创而且不那么痛苦的治疗方案。

• 将唇腭裂模型扫描成三维数据用于Geomagic Wrap软件中。 

一旦Geomagic Wrap中导入了3D数据，就可以快速生成多种矫正器模型，然后进行3D打印。

Stoddard博士正在整理将用在同一位患者身上的所有矫正器。

• 每个矫正器都会轻柔地将腭裂和上颚用不那么痛苦的方式聚集在一起。 

通过简单的绑带将矫正器固定住。