正如 Invisalign® 塑料矫正器彻底改变了正畸治疗一样，科罗拉多大学安舒茨医学院的一个团队希望其使用 3D 打印塑料模具的项目能够改变唇腭裂护理。
全球每 700 例新生儿中就有 1 例出现出生缺陷，即婴儿的唇部或口腔组织在怀孕期间未能正确结合在一起。原因尚不清楚，但被认为是遗传和环境因素的结合。
CU Anschutz 团队正在开发一种创建鼻牙槽成型 (NAM) 的新方法，这是目前唇腭裂标准治疗的第一步。该团队包括 Inworks 转化临床设计研究员 Nicholas Jacobson、科罗拉多大学医学院外科助理教授 Kristen Lowe、DDS、MS 和现代人体解剖学硕士生 Aimee Kim。
该过程使用口内扫描设备来捕捉婴儿口腔的数字印象，从中创建 NAM，并开始在可在家中完成的可塑性上颚、牙龈和嘴唇组织内的半年对齐过程。
六州地区唯一的 NAM 诊所
“基本上，它就像婴儿嘴巴的支架，但它是一块塑料，可以在头六个月大的时候正确地塑造他们的嘴巴，”雅各布森说。该治疗消除或大大减少了修复出生缺陷的手术干预。然而，这种治疗需要在 NAM 放置后的六个月内每周进行临床访问，以进行检查和调整。

CU Anschutz 是六个州地区唯一一家提供 NAM 治疗的诊所，这意味着 Lowe 的一些患者远至蒙大拿州进行每周检查。
雅各布森说：“我们正在尝试将其转变为数字过程，我们可以对婴儿的嘴巴进行简单扫描并 3D 打印所有这些 NAM 设备，让父母可以在家中插入它们。” “这样，住得很远的人仍然可以接受这种治疗。”
雅各布森说，考虑到全球 NAM 治疗中心数量较少，有数百万颅面正畸患者——包括在裂隙是最常见的出生缺陷之一的发展中国家——他们可以从简化的家庭治疗中受益。
使用定格动画技术
CU Anschutz 团队正在与获得奥斯卡奖的定格动画公司 LAIKA Studios 合作，开发扫描嘴部几何形状的技术，作为创建定制矫正器的一部分。此外，该团队还获得了 Invisalign® 背后的公司 Align Technologies 和世界上最大的支持腭裂和唇裂治疗和研究的非营利组织 Smile Train 的资助。
“我们正在收集有关腭生长的信息并构建数字建模软件，”Jacobson 说。 “然后，大约一年后，我们将对实际设备进行临床试验。”
他说，他理解新生儿父母可能不愿参加这样的临床试验。登记的婴儿将在出生后一两天内进行口腔扫描。
“我想让他们知道，这是一个得到很好支持的项目——得到了大学和最先进的行业合作伙伴的支持——我们正在竭尽全力帮助他们，”Jacobson 说。
AB Nexus 项目：改善手术结果
在另一个项目中，Jacobson 与 CU Boulder 的机械工程助理教授 Robert MacCurdy 博士合作，作为 AB Nexus 计划的首创小组的一部分。该项目专注于创建术前计划模型。 3D 打印模型为外科医生提供了特定于患者的可视化交互模板，从而实现了卓越的结果。
“我们进行了几项临床试验，其中一项我们刚刚完成的试验表明，它可以将 6 小时的手术时间缩短 45 分钟——这很重要，”雅各布森说。
关于 AB Nexus AB Nexus 是一项于 2020 年启动的计划，已向 30 个由 CU Boulder 和 CU Anschutz 医学园区的科学家、工程师和医生组成的校际协作团队提供了 200 万美元。事实证明，该计划是促使研究人员聚集在一起应对创新项目的催化剂，使他们能够收集成功从 NIH 和其他资助机构寻求校外资助所需的数据。
对于 AB Nexus 项目的下一阶段——该团队已申请继续资助——研究人员正在研究开发个性化、生物相容的心脏瓣膜和心脏支架。
Jacobson 说，目前，医生和外科医生“对他们自己的工具没有任何发言权”，因为瓣膜和支架是预制的、现成的组件，为个别患者留下了定制的空白。 “我们正在寻求创建一套针对患者的植入物，我们可以通过 3D 打印、新型材料和新型打印工艺来定制适合每个人的设备。”
MacCurdy 的团队对生物相容性材料进行了分类，并制造了一种使用这些材料进行打印的新型 3D 打印机。
心脏缺陷的个性化治疗
在 CU Anschutz，Jacobson 的团队也获得了盖茨 Grubstake 奖，他与 Jacot 儿科再生医学实验室合作进行细胞和血液相容性实验。他们在瓣膜和支架上培养细胞，以了解它们将如何在心脏内发挥作用。 “我们将在今年秋天开始动物试验，以验证我们认为是成功的材料，”雅各布森说。
在这一步之后，研究人员可以更接近于心脏缺陷的个性化治疗。
“我们从医学成像设计所有工作流程，”Jacobson 说。 “它直接针对 CT 或 MRI 扫描量身定制，我们与外科医生进行了大量咨询，他们非常参与这个过程，这也是新事物。这将是一个过程：我们从医疗团队获得成像，我们按照规格制造设备，由医疗团队验证并植入。”