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3D打印技术在临床工程中应用的研究
目的:应用3D打印技术,解决医疗设备在临床使用过程中因小配件损坏而导致设备无法使用的问题.方法:以监护仪按键的修复为例,通过3D建模、打印制作等步骤制作损坏配件.结果:经3D打印技术打印出来的配件可以替代原配件,其强度和性能均能满足临床科室需求.结论:3D打印技术可以解决零配件损坏缺失问题,在临床工程领域具有很大的应用空间.
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基于3D打印技术辅助治疗胫骨远端粉碎性骨折
目的:探讨三维(3D)打印技术在辅助治疗胫骨远端粉碎性骨折的临床疗效.方法:选取24例临床胫骨远端粉碎性骨折患者,将其按照数表法随机分为观察组(10例)和对照组(14例);所有患者均行双下肢血管彩超检查,并行踝关节CT扫描.观察组以医学数字成像及通信(DICOM)格式输出,经Mminics软件处理,转换数据为立体光刻(STL)格式输入3D打印机,制作出与胫骨远端实体比例为1:1的骨折模型,制定整复及内固定方案;对照组按常规方法行切开复位内固定术.记录两组患者手术时间、术中出血量和骨折复位情况,采用Burwell-Charnley评价标准对骨折复位程度进行评价;采用Olerud-Molander踝关节功能主观评分标准,分别评价患者术后12个月踝关节功能恢复情况.结果:观察组手术时间、出血量明显优于对照组,其差异有统计学意义(t=14.851,t=26.427;P<0.05);对两组患者进行随访,术后12个月观察组患者Olerud-Molander踝关节功能评分与对照组比较,差异无统计学意义(t=0.791,P>0.05).结论:应用3D打印技术辅助治疗胫骨远端粉碎性骨折较传统手术具有明显优势,是治疗胫骨远端粉碎性骨折的有效方法.
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3D打印技术在医学领域的应用
三维(3D)打印技术的应用领域越来越广,该技术使制造业发生了彻底的变革,同样也改变了医学领域的方方面面.结合国内外实例,概述3D打印技术在医学领域的应用现状,讨论运用于医学领域的3D打印材料、3D打印医学模型、3D打印人体骨性植入物、3D打印人体组织器官等该技术多方优势,回顾我国3D打印技术的研发及应用情况,展望医学领域应用3D打印技术的前景.3D打印技术在医学领域有序高效的发展有赖于相关政策法规的制定和技术本身的不断创新,仍然需要对3D打印功能性的人体组织和器官进行更深入的研究和探索.
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3D打印纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架生物相容性
目的 探讨3D打印纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架的生物相容性.方法 分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,将3D打印纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架与骨髓间充质干细胞复合培养,用扫描电镜观察细胞在支架上黏附生长情况.采用CCK-8法检测3D打印纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架浸提液(实验组)和DMEM完全培养液(对照组)对骨髓间充质干细胞的细胞毒性,倒置相差显微镜下观察两组细胞形态变化.采用溶血试验检测3D打印纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架浸提液对新鲜抗凝兔血的溶血反应,以生理盐水为阴性对照,双蒸水为阳性对照.结果 扫描电镜观察显示,3D打印纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架呈多孔隙网状结构,骨髓间充质干细胞能在支架上黏附生长.倒置相差显微镜观察显示,骨髓间充质干细胞在支架浸提液中生长良好,实验组与对照组细胞形态无明显差别.CCK-8法检测显示,培养1、2、3、4d后实验组吸光度值与对照组比较差异均无显著性(P＞0.05),受试支架的细胞毒性等级为1级.溶血试验结果显示,支架浸提液溶血率为1.16％.结论 3D打印纳米羟基磷灰石/聚己内酯支架具有良好的生物相容性,有望成为一种新型的颅骨缺损修复材料.
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3D打印技术在经皮肾镜治疗肾结石中的研究进展
3D打印技术是近年来发展迅速的一项新技术,在经皮肾镜治疗肾结石中应用3D打印技术可以了解三维立体模型和动画显示出肾脏集合系统与结石的空间位置关系、结石患者肾脏内部血管的分布情况,肾脏周围脏器的解剖毗邻关系,终提高手术效率并减少大出血及周围脏器损伤等严重并发症,提高单通道一次性净石率.本文就对3D打印技术在经皮肾镜治疗肾结石的进展作一综述.
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基于CTA影像数据全主动脉教学模型3D打印制备研究
目的:通过全主动脉CTA影像学数据实现教学模型的3D打印.方法:本课题拟利用高端CT扫描装置进行数据采集,优化扫描条件,从而生成符合3D打印要求的影像,并将数据进行图像处理与数据转化.结果:将3D影像进行图像处理与数据转化后利用3D打印机进行全主动脉教学模型制备.结论:全主动脉教学模型的3D打印制备可以完善教学模型质量与数量,从而提高教学效果.
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3D打印技术在CT领域的应用
作为一种新兴的快速成型技术,3D打印(3D Printing)已经被广泛应用于航空航天、汽车制造和模具加工等众多领域,并正悄然改变着现有的标准化、规模化生产模式,而不断发展的CT技术也已成为临床医学、工业无损检测等领域的一种重要成像手段.3D打印与CT技术在功能上相互补充,两者的结合可以实现扫描、数字化和编辑实体对象,创建精确实体副本或者进行二次设计等功能,能够解决诸如快速制造符合个体特点的定制化植入物、假体和手术导板等难题,在临床医学、逆向工程以及装备检测与维修等领域具有广阔的应用前景.本文首先对3D打印技术进行介绍,结合实例分析3D打印与CT技术结合的技术流程,随后详细探讨了技术流程中的各项关键技术.后在梳理现有典型应用的基础上,对3D打印与CT技术结合中还存在的不足进行总结,对未来的发展趋势进行展望.
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CT扫描技术在岩心三维重建中的应用
岩石是具有复杂空间几何分布和不同孔隙尺寸的多孔介质,复杂的孔隙结构不仅影响着岩石的物理性质,同时也为石油天然气等能源的开采带来困难.本文介绍一种基于三维数字岩心的新方法CDPRM,CDPRM利用CT扫描高精度、高分辨率等优点构建类似真实岩心的三维模型,利用3-matic软件将数字岩心转化为数据模型STL文件,导入3D打印机打印岩样并用于实验,同时用HYPERMESH软件对三维孔隙模型进行网格划分并导入有限元软件进行数值模拟.以砂岩为例,对CDPRM的数值模拟应用进行了初步探索.后对CDPRM的发展做了展望,认为3D打印制作材料混合使用和其他技术(如:光弹性技术)相结合应用将是主要研究方向.
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3D打印实体模型在创伤骨科困难手术的应用
目的：评价3D打印实体模型在创伤骨科困难手术中的应用的价值。方法2014年3月至2015年2月，凡是符合纳入标准的复杂创伤骨科手术的病例均行薄层CT扫描，3D打印实体模型后进行术前设计及模拟手术。结果通过个性化的手术方案，降低了手术难度，减少了医源性并发症，缩短了手术时间，大大提高了手术治疗效果。结论3D打印实体模型在创伤骨科困难手术的应用，可以实现术前优化设计手术方案，术前模拟手术，术中导航，从而精确化、个性化手术的目标。
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3D打印技术辅助空心加压螺钉治疗Andersonll A型齿状突骨折
目的 研究3D打印技术辅助空心加压螺钉治疗Andersonll A型齿状突骨折的临床疗效.方法 选取我院2014年1月~2017年1月收治的AndersonⅡA型齿状突骨折患者40例,按随机数字表法分为观察组(n=21,行3D打印辅助空心加压螺钉治疗)和对照组(n=19,行单纯空心加压螺钉治疗).比较两组手术相关指标(手术成功率、手术时间、术中出血量、透视次数、置钉次数),骨折临床愈合时间和螺钉松动断裂发生率,术前和术后1月日本骨科学会评分(JOA),颈椎活动度(CROM),美国脊髓损伤学会评分(ASIA).结果 两组手术成功率均为100%,观察组相比于对照组,手术时间更短、术中出血量更少、透视次数更少、置钉次数更少,差异具有统计学意义(P<0.05).观察组骨折临床愈合时间短于对照组,螺钉松动断裂发生率低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05).两组术前JOA、CROM、ASIA差异无统计学意义(P>0.05).两组术后1月JOA、CROM、ASIA评分高于术前,差异具有统计学意义(P<0.05).两组术后1月JOA、CROM、ASIA评分差异无统计学意义(P>0.05).结论 3D打印技术辅助空心加压螺钉能减少手术时间、术中出血量、透视次数和置钉次数,骨愈合快,螺钉松动断裂少.
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3D打印技术在髋臼骨折个性化导航模块设计中的应用
目的 探讨3D打印技术结合虚拟手术设计为髋臼骨折患者制定个性化导航模块的可行性方案.方法 采集20例临床髋臼骨折薄层CT扫描数据,导入Mimic 17.0中进行三维重建、虚拟骨折复位、内固定植入、导航模块设计.将复位骨折模型和导航模块3D打印出实物模型进行手术模拟并进行X线照片和CT扫描,比较虚拟手术与模拟手术导航螺钉长度、方向,是否进入髋关节.结果 所有病例均按照虚拟手术设计完成模拟手术,3D模拟手术螺钉进针位置和螺钉长度、方向与数字化设计高度一致,通过导航模块辅助植入螺钉107颗,螺钉长度进行配对t检验P=0.476(P＜0.05),螺钉方向偏差1°～5°的7颗,偏差大于5°的0颗,没有螺钉进入关节腔.结论 3D打印结合虚拟手术设计能为髋臼骨折患者制定个性化导航模块,能有效提高内固定植入精确性.3D打印技术结合虚拟手术技术能为髋臼骨折患者制定个性化手术方案.
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3D导航下微创空心螺钉内固定治疗中老年Tilt骨盆骨折的疗效观察
目的 探讨3D导航下微创空心螺钉内固定治疗中老年Tilt骨盆骨折的临床疗效.方法 回顾性分析2015年6月至2017年1月解放军武汉总医院骨科应用3D导航技术微创(经皮或小切口)空心螺钉内固定治疗的35例中老年Tilt骨盆骨折患者资料,男性15例(42.9％),女性20例(57.1％);年龄45～73岁,平均(57±4)岁.骨盆骨折按Tile分型:B2.1型23例,B2.2型9例,B3型3例.其中,单侧耻骨支骨折32例,双侧耻骨支骨折3例;骶骨骨折:DenisⅠ区23例,DenisⅡ区12例.记录手术切口、置钉时间、置钉出血量,根据骨折复位质量、末次随访Majeed骨盆骨折功能评分及术后并发症等评定临床疗效.结果 所有患者术后均获得随访,随访时间3～12个月,平均(6.9±1.9)个月;手术切口长约1～4 cm,平均(2.7±1.5)cm;每枚螺钉置入耗时20～38 min,平均(29.4±1.7)min;置入每枚螺钉的出血量较少,无法计算.骨盆前环复位质量根据Matta标准评定,优27例,良4例,可4例,优良率88.6％.骨盆后环复位质量根据Matta标准评定,优27例,良5例,可3例,优良率91.4％.末次随访根据Majeed骨盆骨折功能评分,优23例,良6例,可6例,优良率82.9％.术后所有患者均未出现长期疼痛、伤口感染、神经血管损伤、异位骨化、血栓形成等并发症.结论 3D导航下微创空心螺钉内固定治疗中老年Tilt骨盆骨折精准安全、创伤小、并发症少,是一种可选择的较为理想的内固定方法.
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股内侧肌下方入路并3D打印导板辅助全膝关节置换术的临床应用
目的 评估股内侧肌下方入路并3D打印导板辅助全膝关节置换术的治疗效果.方法 回顾分析2015年3月至2016年3月沈阳市骨科医院关节外科应用股内侧肌下方入路并3D导板辅助全膝关节置换术治疗的骨关节炎患者63例,分别于术前、术后3个月进行视觉模拟评分(VAS评分)、膝关节功能评分(HSS评分)及髌骨Feller评分的评估.并于术前、术后3个月及6个月对患者股四头肌肌力及膝关节活动度进行评定.于术前、术后1个月进行伸直位Q角及其髌骨外推Q角,屈曲30°位Q角及其髌骨外推Q角的测量.结果 所有手术均顺利完成,63例患者均获完整随访,随访时间12～18个月,平均随访(14.5±2.7)个月.患者术后VAS评分[(1.8±0.4)分]、HSS评分[(93±6)分]和髌骨Feller评分[(26±4)分]较术前[(6.8±2.2、37±6、16±6)分]有明显改善(t=18.223,t=-51.741,t=-11.485,P<0.05);术后6个月患者股四头肌肌力[(80±8)分]较术前[(74±8)分]有改善,差异有统计学意义(F=20.771,P<0.05).患者术后3个月膝关节屈伸活动范围[屈:(118±5)°,伸:(1.0±0.9)°]较术前[屈:(80±14)°,伸:(3.8±1.8)°]有改善,差异具有统计学意义(F=306.062,F=105.050,P<0.05).伸直位和屈曲30°位Q角及其髌骨外推Q角,以及两种状态下Q角差值,术后较术前均有明显改善,差异均有统计学意义(伸直位:t=20.489,t=6.753,t=4.891,屈曲位:t=21.497,t=2.853,t=5.698,P<0.05).结论 应用股内侧肌下方入路并3D打印导板辅助下完成人工全膝关节置换术,创伤小、效果好、并发症少.
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3D打印模型在创伤骨科患者中的应用价值
目的:探讨3D打印技术对于在创伤骨科手术的术前诊断、术前计划、预手术、术中治疗的可行性和临床意义.方法:2013年12月至2015年11月对116例创伤骨科骨折患者进行3D模型的打印,其中男68例,女48例;年龄20～58岁,平均38.6岁.骨折按部位分类:肱骨近端骨折23例,肘关节骨折脱位11例,骨盆及髋臼骨折36例,胫骨平台骨折22例,胫骨远端骨折24例.术前对每一个骨折患者进行螺旋CT扫描,将其DICOM数据输入,采用Mimics软件数据处理,应用3D打印技术打印骨折模型,制定手术方案,于内固定前模拟手术过程,然后实施手术.结果:116例骨折患者的术前诊断与术中所见一致,术中的手术方案完全采用了术前计划的内固定方法,术中采用的固定钢板、螺钉数与螺钉长度均与术前计划基本一致.所有患者术后X线及CT均显示骨折满意复位,内固定可靠且位置良好.结论:3D打印技术对于粉碎的干骺端、关节内、陈旧性以及解剖复杂的创伤骨科患者,能够明确术前诊断,骨折类型,骨折移位的程度和骨折块大小,便于术中骨折的满意复位及良好固定,大大的提高了创伤骨科手术的成功率.
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3D打印技术对复杂全髋关节置换术前计划指导的初步研究
目的:初步探索3D打印技术对复杂人工全髋关节置换,手术计划制定的指导意义.方法:选取我科2016年2月至2016年12月5位进行单侧复杂全髋关节置换手术的患者作为研究对象,共5髋.其中“髋臼发育不良合并骨关节炎”2例,“髋关节置换术后假体松动”,2例,“股骨头缺血性坏死”1例,分别行全髋关节置换术及翻修术.术前对患者髋关节进行CT扫描,逆向构建骨三维模型,获得与患者髋关节大小1:1的3D模型,利用模型制定术前计划及模拟手术,并与术中实际情况相比对.结果:术前通过3D模型对骨缺损的分型与术中实际情况基本一致;术前通过3D模型制定髋臼重建手术方案与术中实际方案一致;术前、术后病人髋关节评分及疼痛评估,作配对t检验,P＜0.05,差异有统计学意义,手术效果良好.结论:3D打印技术能够在术前对患者髋臼骨缺损进行准确的分型,帮助临床医生更准确、全面、直观地了解缺损情况,并可模拟手术,对术前计划的制定有积极的指导意义.
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3D打印制剂的药用辅料研究进展
3D打印技术是在当代科技日益发达的今天由人工智能所拓展延伸而来的新型技术,近几年3D打印技术不断被沿用到各个领域,由起初的3D印刷机延伸到后来的汽车制造、服装、食品、航空航天、生物技术、建筑等.3D打印在药物制剂中可以解决传统固体制剂中的某些问题,近些年国内外专家和学者对3D打印药物制剂进行了诸多的探索.笔者对近年国内外使用提到的打印制剂所用到的药用辅料进行的汇总分析,简述了3D打印药用辅料在制剂方面的作用.
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3D打印在组织工程骨预制及其骨缺损修复的作用探讨
骨组织工程技术在近几年逐渐成熟开展起来,例如,骨组织工程支架可负载生物活性物质,诱导骨及血管形成,从而修复疾病导致的骨缺损.目前可应用在骨组织工程支架中的材料较多:聚合物材料、生物陶瓷、金属材料等.3D打印技术作为新型技术,可将数字信号转变为物理实体,有着高度柔性与快速性等特点,在骨支架制造中有不错的应用前景.为探讨3D打印在组织工程骨预制及其骨缺损修复中的作用,本文进行如下综述,望有助于相关工作开展.
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口腔临床医疗中3D打印技术的应用
口腔临床医疗中所使用的3D打印技术,其英文全称为:3D printing technology(3DP),是一种新型的快速逆向成型技术.在口腔临床治疗中,3D打印技术的应用,加强了治疗精准度和治疗水平,对口腔医学领域的发展具有重要的应用价值.
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3D打印在医疗器械领域的应用现状及展望
近年来,3D打印技术迅猛发展,为医学技术带来了新革命.随着实践深入,3D技术在临床医学中应用愈加广泛.当前,在医疗器械中,3D技术广泛用于人体植入物、手术导板、生物打印中,为临床医学带来了诸多可能性.
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3D打印技术辅助下改良后内侧入路治疗后Pilon骨折的临床应用
目的 探讨在3D打印技术辅助下改良后内侧入路治疗后Pilon骨折的临床应用.方法 选取本院20名通过改良后内侧入路进行手术的后Pilon骨折患者.随机分为两组,试验组10例根据患者术前CT扫描,通过医学mimics软件重建骨折3D图像,打印骨折模型及制作手术导板,确定手术计划,根据手术计划进行手术;对照组10例普通X线片和CT三维重建结果进行术前规划和手术.此两组患者的性别、年龄、致伤原因和骨折分型差异无显著性意义(P>0.05).比较两组患者的手术时间、术中出血量及术后1年随访时踇长屈肌肌力、踇趾跖趾关节活动度(MTP-ROM)以及AOFAS评分.结果 两组患者的手术时间、术中出血量及术后1年随访时踇长屈肌肌力、踇趾跖趾关节活动度(MTP-ROM)以及AOFAS评分经检验符合正态分布,两组数据的差异比较采用t检验.P<0.05为差异有显著性意义.结论 在术前3D打印辅助下,通过改良后内侧入路治疗后Pilon骨折,可减少手术时间、手术出血量,提高复位固定质量及术后踝关节功能恢复,减少踇长屈肌及周围软组织粘连.
