义眼是一种医疗假体，佩戴义眼并不能够使患者的视力得到恢复，而是一种面部缺陷的补救措施。因此由一些事故、恶疾造成的眼部残疾或缺失，可以用过安装义眼改善外观容貌。
义眼的制作是一种繁琐的手工劳动，由于对美观性和舒适度有着较高要求，义眼的手工制作难度较大。例如，为了设计出与眼窝像匹配的义眼，专家需要通过一种模具让患者进行反复试戴；为确保与佩戴者的另外一只眼睛相匹配，义眼定制的专业人士需要为巩膜选择合适的白色，并动手绘制出逼真的虹膜，就连眼球上的小血管都需要使用微小的红棉花线来模仿。
既要保证外观又要保证义眼的精度，对人工技能的挑战可想而知。那么，能不能通过更加精准、高效的数字化设计和3D技术来进行义眼制作呢？ 比利时鲁汶大学学术医院已经开始了这样的探索。本期，3D科学谷就与谷友共同来了解一下鲁汶大学学术医院是怎样利用数字化设计和3D打印技术完成义眼定制的。
优势在于精准
图片来源：3ders.org
由于义眼手工制作的难度高，在很多国家有能力制造义眼的专业人士的人很少，例如在比利时，鲁汶大学学术医院是唯一一家雇佣了一名专职义眼制造专家的医院，这位专家每年制造大约70个不同的义眼。眼眶外科教授Ilse Mombaerts表示，传统的手工定制义眼更像是一件奢侈品，患者与专业人士的沟通于配合对义眼的设计至关重要，进行义眼植入手术的眼科医生通常也需要与设计专家进行大量的沟通。这种手工艺制造的义眼成本大约为1,300欧元。
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近日，比利时鲁汶大学学术医院的专家们转而使用数字化设计和Materialise 公司的3D打印技术为一位68岁的男性患者定制义眼。该义眼的定制总成本与传统工艺的成本大体保持相同，即大约1300欧元，大部分费用由患者的医疗保险支付。但是相比完全的手工定制工艺，数字化技术为义眼与眼窝进行完美匹配提供了保障。这也是鲁汶大学学术医院转而使用数字化设计和3D打印技术的原因。
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传统上，眼窝的测量使用的是一种藻酸盐模具，测量一个不断让患者试戴和进行修改的试错过程，这个过程是非常耗时。在试戴的过程中，患者眼窝部娇嫩的组织会受到很大的压力。转而使用数字化设计技术之后，专家与患者不再需要进行反复的试错，而是根据患者的CBCT（锥体束计算断层扫描）医学影像，进行义眼的3D建模设计。然后由3D工程师将模型打印出来，并提供给义眼专家。专家会以患者的3D打印的义眼模型为参照为手工制作出一个义眼。这个过程省去了让患者反复试戴的步骤。CBCT是数字化牙科中常见的辅助手段，该技术已被用于患者的口腔建模工作中。这次义眼的定制工作是CBCT 影像技术在义眼制造中的首次应用。
虽然，鲁汶大学学术医院为患者定制的义眼并不是直接通过3D打印完成的，但是该医院接下来将会探索使用假牙中常用的碳材料直接进行义眼的3D打印。
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