全球大約每 700 名嬰兒中，就有一個患有唇裂和／或顎裂。未經治療的兒童可能終身都會有呼吸和吞嚥困難，以及牙齒和言語問題；先天性顎裂患者通常有嚴重學習困難、焦慮症、自閉症譜系障礙，甚至有更高死亡風險。最近，瑞士研究人員就透過人工智能和 3D 打印技術簡化治療過程和減低成本，為本來無法負擔昂貴醫療費的家庭帶來希望。
20 世紀中葉以來，唇顎裂的修復技術雖有重大進展，但先天性的患者至成年早期仍需接受 2 至 4 次手術。在瑞士和美國，傳統的修復手術費用通常為每次 5,000 到 10,000 美元；印度為 2,300 至 3,500 美元。唇顎裂在亞裔人中更為普遍，約每 500 個新生兒中就有 1 個，其次是美洲原住民和西班牙裔新生兒。
即使經過簡化，相關醫療程序仍需由不同專家合力進行：兒科牙醫、外科醫生和麻醉師在嬰兒出生後不久，就要套取上顎的矽膠印模來製作石膏模型，交由牙科技師製作合適的矽膠模，再由牙齒矯正醫生把它植入嬰兒口腔，期間需頻繁調整；6 至 8 個月後，嬰兒的唇裂收窄並糾正了舌頭的位置，才可通過手術將其閉合。但因為嬰兒的呼吸系統尚未發育完善，用矽膠取模途中可能導致呼吸道阻塞並窒息 —— 儘管這種情況非常罕見。
從照片到 3D 打印上顎模型
瑞士巴塞爾大學醫院唇顎裂治療中心負責醫生 Andreas Müller，與同事和蘇黎世聯邦理工學院電腦科學系的研究員，於 2020 年獲新成立的 Botnar 兒童健康研究中心（BRCCH）資助，將生產上顎模型的流程數碼化。醫生可以先用智能手機拍攝患者裂隙的照片或 30 秒影片，上傳至新軟件以創建上顎數碼模型，再 3D 打印出手術前用的模型，期間無需經麻醉或 X 光掃描取模，減低手術風險及多次手術的昂貴成本。
減輕負擔
新開發流程正於印度和波蘭的診所進行測試，低收入國家或將尤其受惠。此技術更打破地域限制，自今年夏季起，參與試驗的 6 家醫院的醫生已開始向研究團隊發送照片或影片，收到團隊製成的 3D 數碼上顎模型後便可自行打印。研究團隊於 8 月發表的論文表示，此技術有可能將整個流程由 135 分鐘減至 60 分鐘，但先要克服醫生需時熟習運作，以及購買 3D 打印機的成本。
研究團隊相信，此技術對改善低收入國家的醫療具有巨大潛力。該臨床試驗預計將持續到 2024 年，涉及印度、波蘭和瑞士的多家醫院。期間，研究人員將繼續掃描和測量更多現有的上顎模型來訓練人工智能，改進軟件。
