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国产个性化3D打印全颞下颌关节生物力学分析
目的 研究国产个性化3D打印的全颞下颌关节假体的应力和位移分布,并对假体进行优化设计.方法 使用Mimics 18.0对头颅进行三维重建,以Hypermesh和LS-DYNA软件建立计算机辅助工程有限元模型.通过加载大咀嚼力,分别测定关节假体和下颌骨的应力和位移分布.结果 关节窝假体表面的大接触力为495.7 N,前牙大咬牙合力为201.12 N.髁突头与升支假体连接部分位移大,达到0.4152 mm.关节窝表面大应力为20.66 MPa,略大于材料的屈服强度.下颌骨大应力集中于髁突颈部后表面,达到122.1 MPa.结论 尽管在一些细节上仍有待改进,但国产个性化3D打印的颞下颌关节假体具有良好的生物力学属性,蕴含着广阔的应用潜力.
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国产3D打印个性化全颞下颌关节的临床初步应用
目的·初步验证国产3D打印个性化全颞下颌关节假体临床应用的安全性、有效性和精确性.方法·收集2例颞下颌关节骨关节病患者,术前拍摄颌面部CT.将CT数据导入Mimic 18.0软件中,个性化设计符合患者关节的解剖结构全颞下颌关节假体,并通过3D打印等技术加工生产.经过力学性能检测符合标准后,进行临床手术.手术选择改良耳颞切口,显露关节后切除病变的关节结节和髁突,放人该假体并固定,检查咬合关系良好后关创、缝合.术后1周、1个月和3个月时进行临床随访和影像学检查;并将术前CT设计的假体位置和术后CT中假体的植入位置进行拟合,分析假体植入位置的偏差.结果·假体静态下的平均大承载力为3 100 N;疲劳性能检测中未见裂纹或断裂;消毒灭菌后生物监测均合格.2例患者术中假体均就位顺利,与骨面贴合且固位稳定;术后1周、3个月的X线片均未见假体移位、松动和断裂等;术后3个月,患者的疼痛、饮食和张口度都有明显的改善.术前与术后拟合结果显示:关节窝假体植入的平均误差为(0.904±0.292)mm,下颌假体植入的平均误差为(0.528±0.198) mm,总体平均误差为(0.878±0.259) mm结论·自行研制的3D打印个性化全颢下颌关节假体在临床应用中具有较好的安全性和有效性.
