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假肢接受腔计算机辅助设计与制造系统的研制
利用自主知识产权软件,将假肢接受腔的数学模型,以三维图形显示,并可进行各种修改,将数据转换成数控加工设备的控制代码输出.丰富了假肢接受腔设计理论,建立了适合中国人体型的假肢接受腔数学模型;建立了假肢接受腔辅助设计平台,实现了假肢接受腔计算机辅助设计与制造技术的集成.
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计算机辅助设计个性化假体修复颅颌面畸形患者的围手术期护理
目的 探讨对联合计算机辅助设计个性化假体修复颅颌面畸形患者的护理方法,促进患者的身心康复.方法 对9例使用个性化假体修复颅颌面畸形患者进行心理护理,术前宣教及术后密切观察指导相关护理问题.结果 联合计算机辅助设计个性化假体修复颅颌面畸形患者的常见护理问题均得到及时有效的护理,9例患者无医源性护理并发症发生,身心得到良好康复.结论 重视术前术后护理及病情观察,及时处理常见护理问题是取得良好护理效果的重要因素.
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计算机辅助设计分期牵引成骨术修复下颌骨缺损患者的护理
计算机辅助设计(CAD)牵引成骨延伸了外科医生有限的视觉范围,突破了传统外科手术的界限,利用不断更新的计算机软件进行数据分析,直观地给出三维图像,并在三维图像上进行切割、旋转、设计并模拟手术过程,预览手术的成果并作出接近于真实手术的决定[1].肿瘤、损伤等原因可引起颌面骨缺损和畸形,理想的重建不仅重建外形,更重要的是恢复功能[2].目前下颌骨因肿瘤致缺损后修复的方法很多,应用较成熟的是血管化自体腓骨和髂骨移植修复,但其对供区的损伤较大[3].CAD分期牵引成骨术虽治疗周期长,见效慢,但面部外形及口腔功能恢复良好.我科2002年1月至2008年12月对9例因肿瘤所致半侧下颌骨缺损患者采用CAD分期牵引成骨的方法进行重建修复,目前9例患者面部外形及口腔功能均恢复良好,近期疗效满意,现报道如下.
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个性化外鼻形态组织工程支架材料的制作
目的 探索应用计算机辅助设计与快速成型技术制作个性化精确外鼻形状组织工程支架材料的可行性.方法 通过计算机辅助设计技术,对患者头颅CT数据进行三维重建,并对外鼻进行分割,得到外鼻的三维重建模型,并建立外鼻模型数据库.利用快速成型技术,打印出两块与外鼻模型对应的树脂阴模.将非编织聚羟基乙酸(PGA)置入树脂阴模内压制成型,再通过聚乳酸(PLA)包埋,提高支架的强度,终制作出个性化外鼻形态PGA-PLA支架.结果 该外鼻形状支架具有精确的三维立体结构,符合组织工程化外鼻支架材料制作的形态需求.结论 应用计算机辅助设计与快速成型技术,能精确制作个性化组织工程外鼻形状支架材料.
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计算机辅助设计在下颌骨缺损即刻修复中的应用
目的 收集应用计算机辅助设计与制造技术修复下颌骨缺损患者的手术治疗过程,进行数据归纳与经验总结.方法 选取自2015年在中国医科大学附属盛京医院口腔颌面外科病房住院患者中,应用计算机辅助设计技术进行术前设计、模拟、材料预制的患者,共6例;选取自2010-2014年住院行游离血管化肌皮骨瓣手术修复颌面部软硬组织缺损的患者共16例(手术17次),作为对照组.查阅病历及影像资料,统计住院时间、手术时间等数据,并通过SPSS 19.0软件对数据进行统计学比较.结果 通过对数据的统计分析,术前准备时间比较,病例组和对照组(顺序下同)分别为(7.83±1.94)d、(8.00±4.43)d,其差异无统计学意义(P＞0.05),提示计算机辅助设计的应用并未延长术前准备时间;平均住院时间为(19.20±1.30)d和(23.00±9.74)d,其差异无统计学意义(P＞0.05).结论 计算机辅助设计的应用,在常规术前准备时间内即可完成个性化部件制作,并未出现延误手术的现象,减少了术中操作步骤,简化了流程,进而缩短了手术时间;在未出现严重并发症时,新技术的应用对治疗周期影响并不显著.
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手术导板应用于下颌骨精确截骨的前瞻性随机对照研究
目的 根据CT数据进行三维虚拟手术设计并制作手术导板,用于术中指导下颌角截骨整形术,与传统手工截骨进行精确度的比较.方法 将20例行下颌角截骨整形术的患者随机分成A、B组两组.A组为手术导板组,B组为对照组.两组均在术前采集三维CT图像,应用影像三维重建、计算机辅助设计技术设计截骨线,术中A组使用符合医疗器械标准的手术导板指导截骨,B组采用手工截骨.所有患者于术后2周复查三维CT,测量保留内板高度、保留外板高度、截骨长度、新下颌角角度,计算与术前设计相应数值之间的差值,并进行统计学分析.结果 术后两组患者口内切口均一期愈合,无感染、血肿、张口困难等并发症发生,外观均显著改善.术前设计与术后2周三维CT之间各测量指标的差值比较,A组小于B组(P＜0.05).结论 应用手术导板可提高下颌角截骨整形术的精确度,保障手术安全性及有效性.
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基于数字化技术的改良牵引成骨术整复半侧颜面短小畸形及疗效评估
目的 探讨在数字化技术的支持下,应用结合下颌升支矢状劈开截骨术的改良内置式牵引成骨技术,治疗半侧颜面短小畸形的方法及临床效果.方法 术前进行数字化手术模拟,明确下颌神经管与恒牙胚的位置,设计截骨线及牵引器固定位置.术中根据方案,采用改良的截骨术式进行截骨,即刻进行牵引,术后进行快速牵引,直至达到预期的延长效果.术后复查CT,进行面部三维重建和软组织三维扫描,测量健、患侧骨组织及软组织数据,并对手术前后各测量数据进行比较.结果 10例患者术后面部垂直方向的对称性得到较大程度的改善,牙(牙合)平面较术前趋于水平,未发生神经及牙胚损伤等并发症;外观及咬(牙合)功能基本正常,术后患侧下颌升支长度及厚度比术前明显增加,骨组织及软组织对称性改善明显.结论 应用下颌升支矢状劈开截骨行牵引成骨的方法,能提高手术安全性,避免损伤神经及牙胚,并且能加快牵引速率,缩短疗程,并发症较少,能够安全有效地矫治半侧颜面短小畸形的颌骨不对称.
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口内数字化扫描仪辅助重建下颌第一磨牙髓腔固位冠修复三维有限元模型研究
目的 将口内数字化扫描仪创新性应用于三维有限元研究,探索出一种更为准确高效的牙体及其修复体的有限元建模方式.方法 利用Trios口内数字化扫描仪及锥形束CT(CBCT)采集志愿者口内预备后牙体的原始图像数据,然后采用计算机辅助设计(CAD)系统设计制作修复体表面模型,于有限元软件Mimics10.0中建立牙体表面模型,终在ANSYS 14.0软件中完成两部分模型的整合得到实体模型.结果 本研究基于口内扫描仪及CBCT数据建立了真实而准确的下颌第一磨牙髓腔固位冠修复的三维有限元模型,共有单元格数25 776,节点数44 728,有限元模型与天然牙体同一层面近远中径及颊舌径所测得偏差值仅为-0.28％和-0.27％,小于等于文献记载传统方式有限元建模的偏差值-0.28％.结论 通过将口内数字化扫描仪引入于三维有限元研究,探索出了一种创新性建模方法,可大为简化传统建模步骤,有效减少建模过程中的数据损失及人为因素所造成的误差.本研究所建模型与口内天然牙的几何相似度极高,精确度和通用性均优于传统建模方式,为后续的有限元分析(FEA)研究奠定了坚实基础.
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三种二硅酸锂玻璃陶瓷冠抗折强度研究
目的 通过抗折破坏实验分析3种牙科二硅酸锂玻璃陶瓷抗折强度的差异,为国产二硅酸锂玻璃陶瓷临床应用提供依据.方法 将30个下颌第一磨牙标准预备体代型随机分为3组,每组10个,分别制作国产二硅酸锂玻璃陶瓷冠试件(DID组)、IPS e.max CAD冠试件(IPC组)和IPS e.max Press冠试件(IPP组).3组全瓷冠试件粘接后,分别放置于电子万能试验机上,用直径6 mm圆形加载头,以0.5 mm/min速度垂直加载于全瓷冠(牙合)面中央至瓷层碎裂,记录大载荷,即二硅酸锂玻璃陶瓷冠抗折强度.用扫描电镜(SEM)观察表面形态.采用SPSS21.0统计软件对3组全瓷冠试件抗折强度值进行单因素方差分析和组间两两比较的q检验,检验水准取双侧α=0.05.结果 3组全瓷冠试件抗折强度结果:DID组为(949.7±119.4)N,IPC组为(1746.9±244.8)N,IPP组为(2161.8±239.0)N.3组间总的比较,差异有统计学意义(F=86.685,P＜0.05);各组间两两比较,差异亦均有统计学意义(均P＜ 0.05).3组全瓷冠试件的断裂模式无显著差异,大部分试件断裂类型均为Ⅰ型.SEM观察,DID组可见晶体在样本中分布不均匀,大小不一,表面有细小裂隙;IPC组可见析出晶体在样本中分布较均匀,晶体较为长大;IPP组可见析出的棒状二硅酸锂晶体均匀分布于玻璃相中,互相嵌合,并形成一种互锁微结构.结论 研究条件下,不同二硅酸锂玻璃陶瓷对抗折强度及断裂类型均有影响,国产二硅酸锂玻璃陶瓷可以满足临床要求,对于其在临床应用有一定指导意义.
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计算机辅助设计和自制牙支持式导板用于下颌后牙区种植研究
目的 评价计算机辅助设计和自制牙支持式导板应用于下颌后牙区种植的临床疗效.方法 选择2012年4-9月山西医科大学口腔医院口腔外科收治的下颌后牙区单颗缺失患者10例,制取缺牙区牙列模型,选取植入点,制作初导板.采集CT数据,利用Simplant软件对数据分析,使用研磨仪在模型上确定后植入方向并制作终导板.口内戴入导板,植入种植体,拍摄CT,测量术前术后角度及深度偏差.结果 种植体在颊舌向与模拟植入体方向存在偏差,但偏差角度在10°以内,可以通过角度基台调整以适应咬合关系.种植深度及近远中向角度术前、术后偏差较小.结论 该系统可指导临床医生在下颌骨高度不足条件下植入种植体,对于提高种植手术质量与精度具有重要意义.
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数字化技术在牙髓疾病诊治中的应用进展
随着数字化技术的发展,包括三维扫描、计算机辅助设计、3D打印等在内的各项技术已渗透到牙髓疾病的诊断、治疗及预后评估等各个方面,使得牙髓疾病的诊治更加直观、精准、微创 文章就近年来数字化技术在牙髓疾病诊断及治疗中的应用做一总结.
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微创与传统拔牙法拔除下颌阻生第三磨牙术后愈合情况比较研究
目的：评价微创与传统拔牙法拔除下颌阻生第三磨牙的术后愈合情况，进一步验证微创拔牙法的优越性。方法选取2010年9月至2012年10月在佛山市禅城区向阳医院·禅城区口腔医院就诊，且需要拔除中位、前倾阻生下颌第三磨牙的男性患者100例，随机分为试验组和对照组（各50例）。试验组采用微创拔牙法，对照组采用传统拔牙法。比较2组患者术后发生水肿、疼痛、张口受限等情况的差异，并记录2组患者牙槽窝骨愈合过程中的骨密度曲线图。结果试验组患者术后水肿、疼痛的发生率低于对照组（P<0.05），试验组患者术后第4、8、12周的牙槽窝骨密度变化值明显高于对照组患者（P<0.01），两组差异有统计学意义。两组患者张口受限发生率比较，差异无统计学意义（P>0.05）。结论微创拔牙术有利于牙槽窝的愈合，值得临床推广应用。
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2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4,5-二羧酸衍生物的设计、合成及其神经营养活性
目的 设计并合成具有神经营养活性的小分子化合物.方法 根据FKBPs家族蛋白活性位点在序列和构象上高度保守的特点以及FKBP12配体的关键结构特征,设计并合成新结构的FKBPs配体.应用鸡胚背根神经节体外无血清培养模型和H2O2损伤NG108-15细胞模型对新结构的FKBPs配体的神经营养活性进行评价.结果与结论 合成了27个2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4,5-二羧酸衍生物.初步药理实验结果显示化合物7d对H2O2损伤NG108细胞有明显的保护效果;化合物7o具有一定的促神经生长作用.
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计算机辅助个体化导航模板在全膝关节置换术中的研究
目的：通过临床应用评价个体化导航模板计算机辅助结合快速成形技术在全膝关节置换术（ TKA）中获得下肢力线和假体位置的准确性和安全性。方法：将拟实施TKA的膝关节骨性关节炎（ Qsteoathritis，OA）患者106例按照数字表法随机分成两组，导航组53例和传统组53例，并比较两组的效果。结果：导航组的失血量明显少于传统组（ P﹤0.05），两组术后膝关节KSS评分差异均较术前改善（均P﹤0.05），两组手术前后KSS评分差异均无统计学意义（均P﹥0.05），两组膝关节功能评分均较术前提高（均P﹤0.05），术后1年两组膝关节功能评分差异无统计学意义（均P﹥0.05），两组术后1年Feller髌骨评分均较术前改善（均P﹤0.05），术后两组Feller髌骨评分差异无统计学意义（P﹤0.05）。结论：计算机辅助导航与传统TKA手术相比较，假体植入更准确，下肢力线更佳，能明显减轻患者术后疼痛和改善功能，早期疗效满意。计算机辅助导航能够为TKA股骨头假体精确定位、定向提供一种新的方法和有效的辅助手段。
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内撑器治疗股骨头坏死的三维可视化生物力学分析
目的:应用计算机辅助虚拟生物力学实验设计分析股骨头内撑器植入股骨头的生物力学性能,为其治疗成人股骨头缺血性坏死提供生物力学依据.方法:取意外死亡患者新鲜股骨标本一具,经X线检查,证实无畸形、骨折、肿瘤、明显骨质疏松等骨性病变,建立实验标本模型:①正常股骨头颈模型；②内撑器置入并植骨模型.应用Philips MX8000型64排螺旋CT由模型近端向远端垂直纵轴进行扫描,获得图像数据.将扫描数据以Dicom格式导入Mimics软件,进行灰度阈值分割,重建股骨、内撑器置入并植骨三维模型.计算机辅助模拟正常人股骨头颈进行生物力学分析.结果:正常股骨头受压后应变主要集中在股骨距,内撑器置入并植骨后应变虽有改变,仍然主要集中在股骨距,且股骨头塌陷承载负荷高于和接近正常.结论:计算机辅助虚拟股骨头颈生物力学实验设计在股骨头坏死内撑器植入的生物力学实验中是可行的,内撑器植入模型符合正常股头颈生物力学.
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数字医学与计算机辅助手术
数字医学是现代医学的重要发展方向,而计算机辅助手术是数字医学的重要组成部分.本文阐述了数字技术在计算机辅助术前手术规划中的应用,介绍了计算机辅助设计和计算机辅助制造技术在个性化假体置换、个性化医疗器械或医疗辅具设计与制造中的应用.阐述了术中手术导航的关键技术以及临床应用,展望了计算机辅助手术的发展方向和重大前景.
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绿原酸、3,4-二咖啡酰奎宁酸、3,5-二咖啡酰奎宁酸与人白蛋白的分子对接研究
目的:比较可疑致敏原绿原酸、异绿原酸与人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)的分子结合模式和结合能力.方法:采用Molegro Virtual Docker (MVD)软件,以华法令、地西泮和HSA共结晶复合物作为受体模板,比较绿原酸和异绿原酸(3,4-二咖啡酰奎宁酸、3,5-二咖啡酰奎宁酸)在HSA载药位点Ⅰ和Ⅱ的分子对接情况,以对接评分、关键氨基酸基团和氢键作用确定分子的结合模式.结果:绿原酸、3,4-二咖啡酰奎宁酸和3,5-二咖啡酰奎宁酸在HSA位点Ⅰ的分子对接分值为-112.3、-155.3和-153.1,在HSA位点Ⅱ的对接分值为-101.7、-138.5和 - 133.4.在位点Ⅰ,两个异绿原酸分子与关键脂溶性基团Ala291和Leu238的疏水力明显大于绿原酸；异绿原酸、绿原酸与该位点入口和内部不同的极性氨基酸基团形成氢键；与绿原酸分子相比,异绿原酸的第2个咖啡酰基占居该位点右侧亲脂区.在位点Ⅱ,异绿原酸的第2个咖啡酰基增加了其与极性氨基酸的作用.结论:异绿原酸与绿原酸相比,有更高的HSA分子对接评分,其多出的一个咖啡酰基增加了与HSA载药位点的结合能力.
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股骨大转子区解剖参数测量及其临床意义
目的:通过对正常成人股骨大转子区解剖参数的测量,为设计适合于中国人股骨解剖特点的大转子内固定物提供参考.方法:选取66例中国正常成人股骨标本,通过直接测量和CAD软件测量2种方法,测量股骨大转子区解剖参数,并将中国人小转子中心下20 mm处的股骨髓腔冠状径与西方人进行比较.结果:股骨大转子区解剖参数直接测量与软件测量无明显差异,大转子全长(65.15±7.41) mm,大转子突(11.61±3.12) mm,梨状窝深(18.79±1.74) mm,大转子宽(33.36±4.25) mm.结论:应用AutoCAD2010软件测量解剖参数是一种简单、方便、可靠的测量方法;中国人股骨大转子解剖参数与西方人存在差异,大转子内固定物的设计需与中国人的解剖参数相匹配.
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髋部骨折的发生与股骨近端三维几何解剖形态的相关性研究
目的 运用计算机辅助设计(computer aided design,CAD)及三维重建技术测量髋部几何解剖形态学参数,探究骨折人群股骨近端解剖形态与正常组人群(未骨折人群)的差异,分析其对髋部骨折发生率和发生类型的影响.方法 通过髋部骨折患者正常侧下肢CT扫描图像,运用Mimics 10.01软件建立三维解剖形态模型,并测量股骨颈前倾角(femoral neck anteversion angle,FNAA)、颈干角(neck-shaft angle,NSA)、股骨头直径(femoral head diameter,FHD)及股骨颈轴长(length of femoral neck axis,LFNA)等正常股骨近端三维几何解剖形态学参数.结果 股骨颈骨折组中FNAA、NSA、FHD、LFNA平均值为分别为(7.9±4.6)°、(128.6±4.6)°、(46.0±4.6) mm、(47.1±5.1) mm.股骨粗隆间骨折组中FNAA、NSA、FHD、LFNA平均值分别为(15.5±6.8)°、(134.7±6.9)°、(45.3±3.6) mm、(46.7±3.4)mm.股骨粗隆间骨折组FNAA及NSA无论男性还是女性都显著大于股骨颈骨折组(P＜0.01),股骨颈骨折组、股骨粗隆间骨折组FNAA和NSA均与正常对照组有非常显著的差异性.结论 中国人群FNAA较正常值大越容易发生股骨粗隆间骨折,较正常值小越容易发生股骨颈骨折.髋部骨折患者NSA较正常值大,其中NSA越大越容易发生股骨粗隆间骨折.骨折组人群的股骨近端解剖结构与正常人存在一定的差异,以角度解剖学参数影响为主.年龄越大越容易发生股骨粗隆间骨折,年龄越小越容易发生股骨颈骨折.
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人工颈椎复合关节系统优化设计的研究
目的 对人工颈椎复合关节系统进行优化设计研究.方法 建立人工颈椎复合关节系统的三维模型,并对其进行网格划分,设置植骨孔特征尺寸的变化范围.模拟假体系统在体负载情况对模型进行优化设计分析.对不同尺寸特征的假体系统进行应力、应变分析,并评价系统安全因数.结果 计算结果显示系统大应力出现在植骨孔下方中间区域,小安全系数出现在上方椎问盘假体和衬垫接触部分.随着植骨孔的扩大,大应力逐渐增大,小安全冈数呈抛物线变化.结论 综合考虑系统的稳定性和植骨需要,认为当植骨孔特征尺寸为3 mm时,系统整体效果优.
