挑戰(zhàn)：加州一位專注于先天小耳畸形的整形外科醫(yī)生尋找一種更加安全快捷的方式，為患者制作逼真耐用的人造耳。
解決方案：Artec Space Spider, Artec Studio
效果：不到一分鐘，就用Artec Space Spider為患者大小正常的耳朵進(jìn)行了3D掃描，并據(jù)此為另一只側(cè)的畸形小耳制作了逼真高密度多孔聚乙烯植入耳。通過(guò)一兩次手術(shù)，患者就能擁有一只伴隨一生的全新大耳朵了。
小耳畸形主要表現(xiàn)為先天性耳廓畸形或缺失，Sheryl Lewin博士剛當(dāng)上顱面外科醫(yī)生時(shí)，小耳畸形手術(shù)的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”50年來(lái)始終沒(méi)變。
肋軟骨耳再造非常復(fù)雜，需要2-4場(chǎng)手術(shù)，患者的肋軟骨被取下一段，雕刻成正常耳的外形。
之后，將軟骨制成的耳朵放到顱骨的皮膚切口下縫合。由于每場(chǎng)手術(shù)之間需要間隔3-6個(gè)月，因此，做完一只新耳朵需要一年多。
術(shù)后，這些肋軟骨耳會(huì)慢慢顯得不自然：與大小正常的耳朵相比，軟骨耳更厚更塌。有些醫(yī)生甚至?xí)檬中g(shù)把正常耳向后“別住”，避免不對(duì)稱。
大多數(shù)小耳畸形患者都是兒童。他們不僅要忍受多場(chǎng)手術(shù)的痛苦，還要接受胸部永久性創(chuàng)傷，還可能由于少了一塊軟骨，導(dǎo)致兩邊胸部不對(duì)稱。
更小的兒童還必須等到8-10歲才能進(jìn)行肋軟骨手術(shù)，因?yàn)樗麄兊睦哕浌沁€沒(méi)發(fā)育好，不夠制作成人大小的耳朵。在這之前，他們必須承受這種先天性的缺陷，忍受別人的評(píng)頭論足，甚至是冷嘲熱諷。
Lewin博士對(duì)此十分不滿，特別是這項(xiàng)技術(shù)會(huì)帶來(lái)痛苦，還有年齡限制。所以，她立即決定自己來(lái)尋找可替代的手術(shù)方案。
Lewin博士最終找到了人造耳。把兩塊多孔聚乙烯材料焊接起來(lái)進(jìn)行耳部再造，有不少優(yōu)勢(shì)，比如4歲就能接受治療，一場(chǎng)門診手術(shù)不會(huì)那么痛苦，而且1-2場(chǎng)手術(shù)就安裝一只好看美觀的再造耳。
但這種方法要焊接兩塊材料，所以存在今后斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，到時(shí)又需要手術(shù)換上新的耳朵。
為了把斷裂風(fēng)險(xiǎn)降到很低，Lewin博士開(kāi)始設(shè)計(jì)制作由高密度多孔聚乙烯材料一片成形的再造耳。用她的話說(shuō)，“這是我所知用于制作再造耳合適的材料了。這么說(shuō)，是因?yàn)樗鼘?duì)人體造成的反應(yīng)小，比隆胸的硅酮、髖關(guān)節(jié)植入物所用的鈦合金要好?！?
3D掃描并由Poriferous公司材料制成的“Lewin耳”
Lewin博士繼續(xù)補(bǔ)充道：“身體會(huì)把這些材料看成外來(lái)物，在外面長(zhǎng)一層膜來(lái)隔離。但多孔聚乙烯材料很神奇，通過(guò)約100微米大小的幾千個(gè)孔來(lái)促進(jìn)組織的融合?！?
“身體的血管和組織會(huì)逐漸填滿這些小孔。每個(gè)孔大概多大呢？差不多就是一張紙的厚度。這款材料安全，可用于臨床，還能用一輩子?！?
Lewin博士還重新設(shè)計(jì)了皮瓣，保證新耳與另一側(cè)正常耳對(duì)稱?！?a >Lewin耳”的設(shè)計(jì)和工藝確定后，很快就在患者們的家人中傳開(kāi)了，來(lái)自全國(guó)及世界各地的患者紛接踵而來(lái)。
術(shù)前與術(shù)后，患者生活得到改善
“手工制作逼真的人耳，效果不錯(cuò)，但挑戰(zhàn)不小，需要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。我花了十多年時(shí)間才達(dá)到令我滿意的準(zhǔn)確度，但依然覺(jué)得不夠?qū)ΨQ。所以我又繼續(xù)尋尋覓覓，想找到那個(gè)神奇的方法，盡管當(dāng)時(shí)我還不知道會(huì)是什么，”Lewin博士說(shuō)道。
直到有一天，她在網(wǎng)上搜索解決方案，偶然發(fā)現(xiàn)幾篇醫(yī)療領(lǐng)域的3D掃描應(yīng)用文章。機(jī)緣巧合，Lewin博士發(fā)現(xiàn)了Artec 3D的網(wǎng)站，還讀到一篇文章，介紹了英國(guó)一家醫(yī)院使用手持式彩色3D掃描儀Artec Spider為小耳癥患者治療的案例。
Lewin博士受到了啟發(fā)，很快找到她們當(dāng)?shù)氐慕?jīng)銷商Artec大使Rapid Scan 3D，安排了一場(chǎng)掃描儀現(xiàn)場(chǎng)演示。Rapid Scan 3D的Chris Strong為她演示了Space Spider的工作流程，她意識(shí)到好方法終于找到了。
Lewin博士使用Space Spider掃描患者耳部
“Chris按下按鈕，開(kāi)始用Space Spider掃描，我就立刻被屏幕上實(shí)時(shí)顯示的細(xì)節(jié)度震撼了。掃過(guò)的每一處都被呈現(xiàn)出來(lái)。幾秒工夫，耳部自然的外形特征全部采集了下來(lái)，3D版栩栩如生?！?
Lewin博士趕緊下了單，接下來(lái)的幾周，她開(kāi)始著手設(shè)計(jì)自己的獨(dú)特工藝。
用Rapid Scan 3D的Chris Strong的話來(lái)說(shuō)，“Space Spider的準(zhǔn)確度和分辨率適合人耳掃描。我了解到這些數(shù)據(jù)的用途后，個(gè)人也很想為L(zhǎng)ewin博士這份有意義的事業(yè)出一份綿薄之力。Lewin博士是位杰出人士，她所做的手術(shù)將改變這些天使般兒童及其家人的生活?！?
術(shù)前與術(shù)后——Lewin患者之一
幾年來(lái)，她為幾百名兒童做了耳部掃描，更加堅(jiān)定自己的選擇，“我愛(ài)上了自己的Space Spider，它改變了我的工作方式。你可以在一個(gè)3歲孩子身上使用，不到一分鐘，耳部的掃描就完成了。一旦掌握技巧后，操作起來(lái)就得心應(yīng)手了。孩子們坐在椅子上，還沒(méi)意識(shí)到，就已經(jīng)搞定了?！?
她繼續(xù)說(shuō)道，“小孩也不需要麻醉，通常做耳部CT掃描時(shí)醫(yī)生都要打麻醉，不讓小孩掃描時(shí)亂動(dòng)?！?
Lewin博士的Space Spider工藝如下：先進(jìn)行術(shù)前訪談，確認(rèn)孩子適合做手術(shù)，她會(huì)仔細(xì)觀察孩子的正常耳，當(dāng)然她之前已經(jīng)研究過(guò)圖片，確保這只耳朵可以掃描。她還會(huì)向孩子和父母解釋掃描儀如何工作，以及結(jié)構(gòu)藍(lán)光對(duì)兒童100%無(wú)害。
Artec Studio中患者正常耳的Space Spider掃描效果
孩子耳朵上的頭發(fā)會(huì)用凝膠整理到耳后，保證能清楚看到整個(gè)耳朵的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有遮擋，再戴一個(gè)小絨線帽，避免頭發(fā)出現(xiàn)在掃描中。
然后，盡可能保證小朋友掃描期間靜止不動(dòng)，會(huì)建議他們拿個(gè)手機(jī)玩游戲！小朋友玩游戲的同時(shí)，Lewin博士手持Space Spider對(duì)孩子的耳朵進(jìn)行高分辨率彩色3D采集。
她對(duì)掃描技巧做了補(bǔ)充，“孩子們都對(duì)掃描儀很好奇，向他們介紹完后，我開(kāi)始掃描他們的正常耳，一到兩次，保證采集到了所有需要的解剖結(jié)構(gòu)。Space Spider操作簡(jiǎn)單，我可以在掃描軟件Artec Studio中立刻看到掃描結(jié)果，這樣就能把控整個(gè)過(guò)程了?！?
掃描結(jié)束后，Lewin博士與患者和患者父母，一起查看耳部3D掃描，模型可旋轉(zhuǎn)放大，整個(gè)結(jié)構(gòu)都能看清，Lewin博士同時(shí)會(huì)告訴他們，這就是之后“大”耳朵的樣子。
“現(xiàn)場(chǎng)的父母都被3D圖像驚艷到了。在我給他們介紹屏幕上的3D模型時(shí)，很多人都會(huì)拍個(gè)視頻。他們從一開(kāi)始就被吸引到了，”Lewin博士表示。
Lewin博士和患者（以及患者母親）查看耳部Space Spider的掃描
根據(jù)孩子的年齡和身體結(jié)構(gòu)，通過(guò)專門軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。無(wú)需處理掃描，即可將STL文件直接從Artec Studio發(fā)送給植入物專業(yè)公司Poriferous LLC，把掃描模型用Su-Por制作成定制人造耳，這是這家公司的高密度多孔聚乙烯產(chǎn)品。Poriferous位于佐治亞州。
兩周后，消毒人造耳會(huì)寄到Lewin博士在洛杉磯的辦公室。手術(shù)時(shí)，Lewin博士再對(duì)耳朵的細(xì)節(jié)進(jìn)行雕刻處理，達(dá)到她預(yù)期的逼真度。其他部分也雕刻完畢后，她會(huì)調(diào)整人造耳的底座，保證術(shù)中放置完，和另一只耳朵保持對(duì)稱。
Lewin博士和Wes正在查看Space Spider耳部和周圍結(jié)構(gòu)的掃描效果
“我做這件事，是因?yàn)槲抑佬《斡绊懙牟还馐峭舛?，它還影響其他結(jié)構(gòu)，”Lewin博士解釋道?！按蠹s15%的小耳癥患者大概只有耳部受影響，但大多數(shù)患者，還伴有半側(cè)顏面短小綜合征?！?
“也就是說(shuō)，受影響的那側(cè)頭骨往往有變化。下頜通常更小，臉頰和眼窩也是。所有這些都必須在設(shè)計(jì)新耳和皮瓣時(shí)考慮到。”
Ava術(shù)前和裝上Lewin新耳后的效果
手術(shù)約8-10小時(shí)，之后患者醒來(lái)，大約1小時(shí)左右，就能回酒店和家人團(tuán)聚了。接下來(lái)兩周還要去兩次，保證沒(méi)有并發(fā)癥，恢復(fù)正常。
Lewin博士的患者家屬通常會(huì)在手術(shù)之余給孩子安排一些有趣的活動(dòng)，比如去迪士尼樂(lè)園、諾氏百樂(lè)坊樂(lè)園、洛杉磯拉布亞瀝青坑等地一日游。
Lewin博士還會(huì)幫患者做一件事。有些患者正常一側(cè)的耳朵特別顯眼，比植入耳更突出。這種差異讓人難以接受。
整形手術(shù)中遇到耳部突出的標(biāo)準(zhǔn)方法是進(jìn)行“耳廓成形術(shù)”，對(duì)正常但突出的那只耳朵通過(guò)手術(shù)向后“壓耳”，讓它靠近頭部。Lewin博士借助Space Spider掃描儀，也找到了解決問(wèn)題的方法，可以實(shí)現(xiàn)更美觀的對(duì)稱：
“我找到了一個(gè)方法，可以暫時(shí)向后壓住耳朵，進(jìn)行掃描，然后和Poriferous優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師一起，用Space Spider進(jìn)行虛擬‘耳廓成形術(shù)’。這點(diǎn)很棒，孩子正常耳的掃描，不僅可以用來(lái)制作新的人造耳，還能幫我通過(guò)手術(shù)調(diào)整正常耳，保證和新耳朵對(duì)稱?！?
術(shù)前術(shù)后對(duì)比，一位非常喜愛(ài)Lewin新耳的患者
“虛擬術(shù)后從前面看孩子，他的耳朵對(duì)稱，就像與生俱來(lái)的一樣?！?
幾年來(lái)，Lewin博士已經(jīng)通過(guò)手術(shù)安裝了幾百個(gè)Lewin耳，改善了全球患者的生命。私下，她還與自己的患者及其家屬保持聯(lián)系。
用她的話說(shuō)，“每位患者和父母都有我的私人號(hào)碼，會(huì)一直保存。永遠(yuǎn)留著。比如在母親節(jié)，我會(huì)收到全世界各地患者給我發(fā)來(lái)的問(wèn)候郵件和信息。”
“Space Spider對(duì)我的工作來(lái)說(shuō)，最大的影響就是在我職業(yè)生涯中，它提升了我完善作品的能力?！?
“我太愛(ài)這臺(tái)掃描儀了。隨身攜帶也方便，質(zhì)量輕便，能登機(jī)。在美國(guó)各地開(kāi)會(huì)，我也帶著它。有時(shí)見(jiàn)患者幾分鐘，就能搞定掃描。之后，等他們?nèi)ヂ迳即墑?dòng)手術(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一切早已準(zhǔn)備就緒?！?
術(shù)前術(shù)后對(duì)比，來(lái)自另一位快樂(lè)的患者
Lewi博士每周三場(chǎng)手術(shù)，需提前幾個(gè)月預(yù)約。他們來(lái)自美國(guó)和世界各地，包括歐洲、中國(guó)、韓國(guó)、澳大利亞、加拿大、拉丁美洲。
除了常規(guī)手術(shù)外，Lewin博士還成立并經(jīng)營(yíng)Earicles–Miracles for Ears，這是一家非營(yíng)利組織，專門幫助小耳癥手術(shù)失敗的兒童。
幾乎每8000名兒童中就有一位患有先天性小耳畸形，全世界的兒童都能通過(guò)手術(shù)改變?nèi)松?。Sheryl Lewin博士依然在竭盡全力，為一位又一位的孩子帶去希望。
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