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3D打印医用钛合金植入物的研究现状与进展
生物医用钛合金材料现已成为全球外科植入与矫形器械产品中所需要的主要原材料.而3D打印技术可根据不同患者的病情需求,个性化地定制生物医用材料,并对其微观结构进行精确控制.因此,将这种新兴技术与生物医用材料结合是未来生物组织学工程的一大研究趋势.近年来,相继有不同的医用材料采用3D打印技术制备成型用于动物组织修复等实验中.本文主要就3D打印的钛合金生物材料的研究现状与进展等作简要评述.
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3D打印医疗器械标准现状和产品质量控制研究
增材制造技术(Additive Manufacturing,AM),即3D打印技术的出现和成熟促进了第四代智能医疗器械的产生和商业化.然而,该技术发展时间短,其制造原理较传统工艺有革命性变化,科研和生产经验匮乏,产品性能检验和评价领域缺乏标准,对产品的质量控制要点了解尚不全面.这种现状不仅为产品发展带来了巨大的困难,而且制约了产品上市的步伐,影响了行业发展.本文就增材制造医疗器械的市场现状及相关标准情况进行了概述,并对其产品质量控制要点进行详细分析.
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可用于3D打印口腔个性化修复体的生物医用材料的研究进展
3D打印技术能够根据患者的需要，快速制备个性化修复体，并能对修复体的微观结构进行精密控制，因此在口腔种植修复领域得到广泛的应用，已经成为常规制作牙科修复体之外的又一可靠选择。目前，可供3D打印的生物医用材料种类较少，这是制约该项技术发展的重要因素。本文主要概述了目前在3D打印领域，用于口腔种植修复的几类生物医用材料的应用和研究进展。
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3D打印在医疗器械领域的应用现状及展望
3D打印作为一种新型制造技术，正愈发广泛的应用于各行各业。该文将着重介绍此技术在医疗器械制造领域的应用现状并对未来发展进行展望。3D打印可应用于高分子、陶瓷、金属、复合材料甚至细胞组织的三维立体加工，其成型技术多种多样。尽管国内外目前仍多集中于科学研究，临床应用以及初期的商业开发已悄悄拉开帷幕，然而该技术的革命性及其在医疗行业的进一步发展需要医疗器械监管方面的变革。
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3D打印技术及在组织工程领域的研究进展
如何构建符合不同组织/器官结构特点的个性化三维支架是组织工程研究的热点之一。相对于其他成型方法，3D打印技术依靠计算机辅助成像，以广泛使用的生物材料为打印介质，能够快速、精确的复制和重建缺损组织/器官的复杂结构，因此在组织工程领域的应用获得广泛关注。本文主要综述了近年来3D打印技术在骨、软骨、血管等组织工程领域的研究进展，并对其在该领域应用时存在的问题以及未来研究发展方向进行了探讨和展望。
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3D打印技术在口腔种植领域的应用及对牙科工业发展的革命性影响
本文介绍了目前3D打印技术在数据采集、3D数据处理、3D打印这三方面的基本技术水平，具体就其在口腔种植领域的应用做了详细的举例。从产业化进程、口腔临床管理、口腔医疗个性化及便捷化、传统义齿行业的改变几个角度论述了3D打印技术对牙科工业发展的影响。同时，深入思考了3D打印在口腔种植领域的应用还存在材料、配套设备、国际化通用标准、知识产权等方面的瓶颈。总而言之，3D打印技术将成为口腔种植领域影响深刻的一项标准技术。
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生物医用材料与3D打印技术的完美结合
生物医用材料指的是用于医疗上能够植入生物体或与生物组织相结合，而对生物体组织不会产生不良影响的材料。3D打印技术，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，配合机械制造和材料科学，使材料在液态或是气态时直接固化成所需结构。临床医学研究人员可根据不同患者的需求，采用3D打印技术快速精确打印出适合不同患者的个性化生物医用生物材料，同时，还可以对材料的微观结构进行精确控制。因此，这种新兴生物医用材料的研制结合3D打印技术，在未来生物医学领域将会得到更广泛的应用和发展。
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3D打印模型在骨科临床教学中的应用
目前3D打印技术在临床医学领域中的应用越来越广泛.在骨科教学中,针对复杂脊柱关节畸形病例,将放射影像与3D打印成形的实体教具相结合,开展个体化和精准化的教学尝试,让学生对模型进行模拟手术操作,定制个性化的手术方案,有助于理解疾病的病因病理,掌握空间和解剖结构,增加模拟手术操作机会,达到了个体化和精准化教学的目的.3D打印模型能够使学生更为直观和生动地体会病例的解剖形态和畸形特点,在模型上的实体操作也会显著提升课堂学习的趣味性和活跃程度,有利于培养个体化的临床思维方式,强化学习的质量和效果,具有广泛的应用前景.
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3D打印导向模板辅助下耻骨上支外侧髓内拉力螺钉置钉的临床应用
目的:评价3D打印导向模板辅助下耻骨上支外侧髓内拉力螺钉的临床疗效和优势.方法:2015年7月至2016年12月,符合纳入标准的耻骨上下支骨折患者20例,选择拉力螺钉固定手术方法,分为试验组和对照组,试验组导向模板辅助置钉,对照组常规手术置钉,试验组中男7例,女3例,年龄(46.20±3.03)岁,其中左侧耻骨上下支骨折6例,右侧耻骨上下支骨折4例;对照组中男6例,女4例,年龄(48.50±2.25)岁,左侧耻骨上下支骨折5例,右侧耻骨上下支骨折5例.对两组的手术时间、透视次数及出血量等数据进行统计分析.结果:两组性别、年龄、骨折分型差异无统计学意义.试验组手术时间为(31.0±5.3)min,术中透视次数为(3.5±2.1)次,出血量为(75.6±10.5) ml;对照组手术时间为(55.0±6.8) min,术中透视次数为(27.6±3.2)次,出血量为(85.5±12.5)ml.两组患者的手术时间及术中透视次数比较差异有统计学意义(P＜0.05),两组出血量比较差异无统计学意义.结论:基于3D打印技术的个性化导向模板可实现逆向耻骨上支外侧髓内拉力螺钉置钉的精确置入,并且可以显著节省手术时间及减少患者及医护人员的射线暴露次数.
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基于3D打印技术辅助逆向耻骨上支外侧髓内拉力螺钉置钉个性化导向模板的初步研制
目的:观察利用数字化导向模板技术和3D打印制作的个体化逆向耻骨上支外侧髓内拉力螺钉导向模板的可行性.方法:回顾性选择1例骨盆骨折患者,男性,23岁,分型为LCⅡ型骨折.根据CT薄层扫描数据输入3D打印机打印1∶1骨盆模型,Mimics等软件设计钉道并通过逆向工程软件设计数字化导向模板,3D打印导板固定模型后置入直径2.0 mm克氏针,通过影像学观察其准确性.结果:3D打印的骨盆模型及数字化个性化导向定制的手术导向板能够满足耻骨上支外侧骨折置钉的要求,克氏针置入后经X线及CT证实与手术设计一致,导板与骨性标志贴合良好.结论:基于3D打印技术的个性化导向模板可实现逆向耻骨上支外侧髓内拉力螺钉置钉的精确置入,并且可以节省手术时间及减少患者及医护人员的射线暴露次数.
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快速成型导航模板辅助颈椎螺钉置入的研究进展
颈椎螺钉内固定技术凭借其高融合率、手术节段即刻固定及良好的矫形能力在临床上得到广泛应用.但由于解剖结构变异、椎弓根较细等原因,采用传统方法置钉难度较大,螺钉穿孔率较高,可引起神经血管损伤等严重并发症.近年来快速成型导航模板被报道应用于辅助颈椎螺钉置入,以提高螺钉置入的准确性.本文通过回顾及总结近20年来已发表关于导航模板辅助颈椎螺钉置入相关文献,系统介绍了导航模板的制作与使用方法、设计理念发展历程以及在颈椎手术中的应用现状.目前相关临床及尸体研究证实在颈椎手术中,使用快速成型导航模板辅助颈椎螺钉置入可降低螺钉穿孔率、术中电离辐射伤害及手术时间,值得在临床工作中推广应用.但是不同设计类型的导航模板的具体临床疗效没有很高的总结.因此,更多比较不同设计类型导航模板准确性与安全性的尸体及临床试验急需进行,以帮助临床医生选择合适的导航模板进行手术.
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导航模板辅助脊柱椎弓根内固定术与传统椎弓根内固定术手术效果比较的Meta分析
目的:系统评价快速成型导航模板辅助脊柱椎弓根内固定术与传统通过解剖标志定位的内固定术的优良率与疗效.方法:计算机检索2017年6月前PubMed、The Cochrane Library(2017年5期)、Clinical Trial、Google Scholar、Web of Science、中国知网(CNKI)、万方(Wanfang Data)和维普(VIP)等中英文数据库,查找有关于导航模板辅助脊柱椎弓根螺钉置入与传统置入术临床疗效对比的临床随机对照试验(RCT)和前瞻性病例对照研究或回顾性病例对照研究.由2位研究者分别根据纳入与排除标准进行文献筛选、数据提取,通过Cochrane Handbook对纳入的随机对照试验进行方法学质量评价,通过NOS量表对纳入的前瞻性病例对照研究和回顾性病例对照研究进行方法学质量评价,采用Cochrane协作网RevMan 5.3软件对两种椎弓根螺钉置入方式所得疗效指标进行Meta分析.结果:终共纳入7篇文献,包括2篇RCT、1篇前瞻性病例对照研究和4篇回顾性病例对照研究,共计237例患者,置入椎弓根螺钉1 688枚,其中导航模板组898枚螺钉,传统手术组790枚螺钉.Meta分析结果显示:导航模板组与传统手术组在螺钉置入优良率的差异有统计学意义[OR=5.05,95％CI(3.13,8.16),P＜0.00001];两组胸腰段手术时间存在差异,且差异具有统计学意义[WMD=-27.19,95％CI(-38.21,-16.17),P＜0.00001];两组术中出血量存在差异,且差异有统计学差异[WMD=-100.82,95％CI(-182.26,-19.37),P=0.02].结论:导航模板脊柱椎弓根螺钉内固定术与传统椎弓根螺钉内固定术相比具有更好的临床疗效,可以提高螺钉置入的优良率,减少手术时间及术中出血量.
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3D打印模型在中医骨伤科学教学中的应用研究
目的 评价3D打印模型在中医骨科学教学中的作用.方法 随机抽取36名内蒙古医科大学中医学院进入临床实习的本科生为研究对象,将其平均分实验组和对照组.实验组参考教材《中医骨科学》,结合临床3D打印模型,对学生实施3D打印模型骨科教学.对照组学生单纯实施普通教学.后以理论方式和临床实践方式对比两组学生考试成绩及各考核指标有无显著性差异.结果 通过3D打印模型实施教学的学生成绩明显高于对照组,两组对比有显著性差异(P＜0.05);问卷调查显示,学生对本课程的学习兴趣有所增加,试验组的学生对中医骨伤科学的基本理论与基本技能的掌握水平亦有一定提高,与对照组相比有明显差异(P＜0.05).结论 在中医骨科教学中,运用3D打印模型,能在一定程度上提高教学效果.
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中医骨伤3D打印手法复位教学模型的质量控制
目的 在引入3D打印模型辅助中医骨伤手法复位教学过程中,发现模型打印效果对教学效果有着较大的影响,就如何提高打印质量进行总结分析.方法 研究纳入桡骨远端骨折病例2例,通过三维模型的提取,三维模型优化后按照打印层厚分别为是0.1、0.2、0.3 mm;模型纵轴垂直于打印平台、纵轴平行于打印平台的模型.将打印模型按照外观真实度、表面光滑度、骨折线对位精确度、后期处理难易度4个方面进行评价.结果 后获得3D打印的桡骨远端骨折模型12个,经评分评出合格模型8个,不合格模型4个.结论 在利用3D打印模型进行中医骨伤科教学活动时,模型在打印机打印平台上的放置方式对打印模型的质量影响大于打印层厚对打印模型质量的影响.但是随着层厚的增加,模型的质量仍然存在下降的趋势,因此在实际运用过程中,设置打印层厚时仍然应根据实际要求设计.
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3D打印颅骨在颅底解剖教学中的应用
目的 旨在探究3D打印技术制作解剖教具应用于医学解剖教育的可行性.方法 用CT扫描获取大体颅骨标本影像数据,重建并采用3D打印技术构建颅骨模型.招募26名北京协和医学院三年级医学生,采用3D打印颅骨模型进行颅底解剖学习,并通过主观评价问卷对其在解剖教学中的实用性进行评价.结果57%试验参与者认为3D打印颅骨能够完整呈现颅底解剖结构,超过90%参与者同意3D打印模型有助于空间理解和解剖学习,88%参与者认为3D打印颅骨能够解决大体解剖标本带来的伦理学问题,84%参与者赞同将3D打印模型应用于颅底解剖教学.结论3D打印模型在解剖教学中效果得到了肯定,3D打印技术在医学教育中的进一步应用亟待展开.
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3D打印技术在麻醉模拟教学中的应用
3D打印技术通过分层加工、迭加成形的方式可制造任何形状的立体实物,近年逐渐被应用到麻醉模拟教学中,可以根据临床与教学需求制造各种高仿真模拟教具用于住院医生培训.目前3D打印技术在麻醉模拟教学中主要应用方向为神经阻滞、困难气道及气管切开和纤维支气管镜及双腔气管插管的模拟教学,均获得了住院医生的良好反馈.
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3D打印解剖模型在耳鼻喉科教学的应用
目的 探讨3D打印技术在耳鼻喉科临床解剖教学中的应用.方法 使用Mimics软件将颞骨和鼻窦CT元数据重建成三维数字模型.根据兴趣层面将模型切割为可观察内部解剖结构的子模型.利用3D打印机制作模型,将兴趣层面的CT影像打印、裁剪并与模型贴合.后,校验解剖模型的准确度.结果 成功地制作了颞骨和鼻窦的3D数字模型和3D打印模型,同时在模型截面上复合了CT影像图片,可准确、清晰地还原显示颞骨和鼻窦的内、外部的结构.结论 本方法制作的解剖模型有助于医学生学习和掌握耳鼻喉科临床解剖和影像,是传统教学方法的有益补充.
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鞍区病变3D打印模型的临床应用观察
目的 探讨根据薄层增强扫描数据制作的鞍区占位性病变3D打印模型在术前制订手术计划和术中指导手术操作中的应用价值.方法 采用前瞻性研究方法,纳入2015年3月—2017年6月解放军福州总医院神经外科15例鞍区病变患者,其中男6例、女9例,年龄40～75岁;垂体腺瘤13例,鞍结节脑膜瘤和颈内动脉床突上段动脉瘤各1例.将CTA、MRI薄层扫描数据输入Mimic软件,建立数字模型,通过3D打印机制作模型.在3D打印模型上分析病变与周围结构的解剖关系、模拟建立手术入路并进行模拟手术操作,确定手术方案.临床采用经单侧鼻孔-蝶窦入路显微手术切除垂体腺瘤13例、开颅手术切除鞍结节脑膜瘤1例、开颅手术夹闭左侧颈内动脉床突上段大型动脉瘤1例,并在手术中进一步参考和验证模型的模拟结果.结果 3D打印模型上,13例垂体腺瘤在经鼻蝶入路视角下,可清晰显示鞍底隆突的形态、蝶窦的大小、气化分型、蝶窦分隔情况和蝶窦后壁形态,还可观察侧壁的骨性隆突;根据影像和3D模型观察结果进行适当地鞍底开窗,外侧缘不累及颈内动脉,上缘达到前海绵间窦,下方显露充分.1例鞍结节脑膜瘤及1例动脉瘤患者病变均与前床突关系密切,术中所见与3D打印模型所见一致.15例患者临床手术均顺利完成,术中、术后无血管及重要脑组织结构损伤、脑脊液漏、感染等并发症发生.结论 3D打印模型可清晰显示鞍区病变与周围骨质、血管的关系,为术前手术方案设计提供了良好、直观的立体解剖结构观察,并可用于模拟手术操作,进而提高手术安全性和成功率.
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骨修复3D打印钛合金支架材料的研究进展
骨移植、骨融合等骨修复手术是骨科常用的促进骨再生的手术方法之一,世界范围内每年进行超过200万例骨移植手术,是仅次于输血的第二大组织移植[1].在所有的临床移植中,自体骨仍是金标准,其他骨来源包括同种异体骨、动物源性异体骨以及各种骨修复替代材料.自体骨的修复效果好,但是来源有限,且会造成二次损伤;同种异体骨及动物源性异体骨修复效果较自体骨差,并有排异反应和传播疾病的风险;其他材料如陶瓷类、无机/高分子骨修复材料的修复效果也都无法达到临床满意.骨的组织工程学替代物是目前的研究热点,而其中核心的问题之一是支架材料.
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胫腓骨骨折患者3D打印个体化外固定架固定术前心理体验的质性研究
目的：探索胫腓骨骨折患者3D打印个体化外固定架固定术前的心理体验，为医护人员的治疗和护理提供依据。方法通过目的抽样，选择2013年12月—2015年11月西安交通大学医学院附属红会医院中西医结合骨科行3D打印个体化外固定架固定术前的7例胫腓骨骨折患者为访谈对象，采用质性研究中的现象学研究方法，结合多种形式访谈，应用Colaizzi内容分析法对收集的资料内容进行分析，整理和提炼主题。结果针对胫腓骨骨折患者个体化3D打印外固定架治疗术前心理体验提炼出了4个有效主题：不确定感；手术效果期望高，但3D打印相关知识缺乏；担忧疾病经济负担；渴望家庭系统支持。结论医护人员应重视胫腓骨骨折患者3D打印个体化外固定架固定术前的心理感受，有针对性地进行心理护理，提供有效的护理干预和健康教育，进一步促成将3D外固定架纳入社会医疗保险范畴，减轻患者负担。
