脊柱内植物的3D打印技术研究进展

目的总结近年来3D打印技术用于脊柱内植物方面的研究进展。方法检索查阅近年来国内外关于3D打印技术应用于脊柱内植物的相关研究报道,对脊柱内植物的3D打印技术、打印材料、打印工艺、临床应用进行总结,并分析其不足及未来发展方向。结果目前,用于制备脊柱内植物的3D打印技术主要包括选择性激光烧结技术、选择性激光熔融技术、电子束熔融技术,材料主要以钛及其合金为主。通过上述材料及技术制备的3D打印脊柱内植物目前已成功应用于临床。但3D打印脊柱内植物的安全性及相关并发症、与传统工艺制造的脊柱内植物的疗效比较、成本效益分析及缺乏相关政策法规等问题尚待解决。结论 3D打印技术可为患者提供个体化定制的脊柱内植物,使脊柱外科手术更精准、更安全。随着3D打印技术和新材料技术的快速发展,更多的3D打印脊柱内植物将被研发并应用于临床。     

3D打印技术在脊柱外科中的应用现状

3D打印技术作为一种新型的快速成型制造技术获得了越来越多的认可。此技术目前已经在医学领域有了比较广泛的应用,比如术前规划、手术导板、医学教育、定制假体、定制内置物以及非常有应用潜力的生物打印等。本文综述了目前3D打印技术在脊柱外科的的应用进展,同时对其在脊柱外科未来的应用进行展望。     

数字化技术在脊柱外科领域的应用和发展：从3D打印到大语言模型

随着科技和需求的发展, 数字化技术在脊柱外科中的作用愈发重要, 为医生提供了更多的信息、支持和辅助, 提高了脊柱外科的诊疗水平, 也为医学教育和交流、医患互动和教育等创造了新的机会。本文介绍了数字化技术在脊柱外科中的应用和发展, 包括3D打印、手术导航、虚拟现实和增强现实、手术机器人、人工智能等, 通过分析最新的研究进展, 阐述数字化技术在脊柱外科领域的局限性、挑战和未来趋势。     

三维打印在肝胆胰外科领域的研究及进展

三维(3D)打印是一种增材制造技术, 目前已被广泛应用于汽车、航天、食品、医药等领域。3D打印技术为精准医疗带来了新的解决方案。在肝胆胰外科领域, 3D打印可用于医学教育、手术模拟、肝切除术和肝移植等领域。未来, 随着高新材料的发现及应用, 3D打印技术将进一步发展, 肝胆胰外科也将迎来新的春天。本文将对3D打印技术在肝胆胰外科领域的应用及未来前景作一综述。     

3D打印导板辅助置钉技术在椎弓根内固定术中的应用进展及前景

3D打印导板辅助置钉技术在脊柱外科手术中得到越来越多的应用。国内外各项研究均已证明3D打印导板辅助置钉技术在各级椎体的椎弓根置钉中不仅能取得较高的准确度,而且能显著降低椎弓根螺钉误入椎管、穿透皮质以及椎弓根骨折的发生率。在所有的置钉方法中,虽然3D打印导板辅助置钉技术的精确度略低于计算机辅助导航技术,但其操作简单、价格相对低廉以及近似的准确度使得该技术应用更加广泛。本文就该技术在椎弓根内固定中的应用及发展前景作一综述。     

3D打印导板辅助置钉技术在脊柱手术中的应用进展及前景

【】：3D打印导板辅助置钉技术在脊柱外科手术中得到越来越多的研究和应用。国内外各项研究均已证明3D打印导板置钉技术在各级椎体的椎弓根置钉中不仅能取得较高的准确度,而且显著降低椎弓根螺钉误入椎管、穿透皮质、椎弓根骨折的发生率。在所有置钉法中,虽精确度略低于计算机辅助导航法,但其简易的操作、相对低廉的价格以及近似的准确度使得该技术应用更加广泛。本文就该技术在脊柱手术椎弓根内固定中的应用及发展前景做一综述。     

3D打印在麻醉中的应用

3D打印技术在近几十年中取得了很大的进步,在医学领域用途也十分广泛,包括三维成像、建模、外科手术规划、各种医学教育和培训。但是,3D打印在麻醉中的应用尚属起步阶段。文章主要介绍3D打印的基本状况,并讨论其在临床麻醉中的应用前景,包括麻醉方案规划、术前气道评估、定制个性化麻醉工具和气道工具。文章还讨论了3D打印在麻醉模拟教学中的应用,例如用于模拟气管插管、动静脉穿刺置管、椎管内麻醉以及超声引导神经阻滞。此外,在新型冠状病毒肺炎疫情期间,3D打印技术还为国内外麻醉医师提供了个人防护设备、面罩、口罩,甚至呼吸机。     

3D打印假体在脊柱肿瘤切除后脊柱重建中的应用

正对于良性侵袭性、恶性原发脊柱肿瘤以及孤立的转移脊柱肿瘤,椎体切除术,尤其是椎体整块切除术是有效的外科治疗手段~([1、2])。手术除了需遵循规范的肿瘤切除原则外,还需要复杂的生物力学重建以维持脊柱的稳定和功能。随着手术技术的发展,放疗、化疗、靶向治疗等辅助治疗手段的进步,脊柱肿瘤的治疗效果不断提高,患者的生存期不断延长,对内固定的可靠程度提出更高的要求~([3、4])。近年来,随着3D打印技术在医疗领域的快速发展,3D打印假体展现出了独特的优势。笔者就3D打印假体在脊柱肿瘤切除后脊柱重建中的应用做一综述,报告如下。     

3D打印导板在脊柱置钉中的应用研究进展

作为3D打印技术在脊柱外科应用的一部分,3D打印导板辅助脊柱外科置钉内固定技术正在得到越来越多的研究与应用。多项研究已经证实在颈椎、胸椎、腰椎以及复杂的寰枢椎和脊柱侧弯置钉时,3D打印导板辅助置钉均能够取得较高的准确率,降低螺钉穿破骨皮质的风险。与传统徒手置钉方法相比,应用导板辅助置钉更加准确。与最新的计算机导航置钉技术相比,导板技术在取得相似置钉精确度的同时,更加简单易操作,学习曲线短,不需要昂贵的计算机导航设备,应用更加广泛。现就3D打印导板在脊柱外科置钉内固定中的应用作一综述。     

3D打印技术在脊柱畸形矫正手术中的应用进展

脊柱畸形矫正手术难度高、风险大、并发症多,一直以来都是矫形外科医师面临的巨大挑战。本文在简述3D打印技术的基础上,从实物脊柱模型、置钉导向模板、个性化内植物等3方面综述3D打印技术在脊柱矫形手术中的应用现状,总结其现阶段存在的主要问题,同时展望该技术在脊柱畸形矫正领域的发展前景。     

3D打印模型在腹腔镜肝胆微创手术术前培训中的应用

本文讨论了3D打印模型在肝胆微创外科手术培训领域的发展。一方面,描述了3D打印模型在肝脏局部解剖教学中应用。另一方面,总结了3D打印模型在肝胆微创外科手术基本技能培训中的应用。最后,对其发展前景进行展望。旨在为年轻医师的培养和医学教学的改进提供一定的思路。     

3D打印技术在瓣膜性心脏病诊疗中的应用

瓣膜性心脏病的发生率随着年龄的增长而增加,其主要治疗手段是瓣膜置换。而近年来微创介入治疗的出现,改变了传统的治疗模式,让外科手术的高危患者看到了曙光。3D打印技术自1990年开始应用于医学领域以来,发展迅速,凭借其精细化的还原技术,现已广泛应用于多个外科学专业。但目前3D打印技术在心血管外科的应用仍处于起步阶段,尤其在瓣膜性心脏病领域的应用更是少之又少。本文结合瓣膜性心脏病,就3D打印技术的基本原理、在瓣膜性心脏病诊疗中的优势及临床应用现状进行综述,并阐述目前存在的问题及展望未来发展方向。     

3D打印技术在骨科的研究及应用进展

3D打印技术作为一种新型的快速成型及快速制造技术,受到医学学者的青睐。在骨科领域也得到了广泛的应用与发展,本文综述了3D打印技术在骨科的手术辅助、骨科材料及生物活性骨组织替代物等领域的应用进展,同时对其在骨科应用的未来进行展望。     

3D打印在泌尿外科手术中的应用

3D打印技术又称为增材制造,以数字模型文件为基础,使用粉末状可黏合材料通过折叠式制造工序实现逐层打印,因此也称为叠加成型技术或快速原型技术[1].具有制造精度高、周期短、个性化、材料多样、成本低的特点,3D打印技术不断被应用于医药领域和组织工程学领域,并出现了一大批优秀成果[1,2].3D打印的完整过程是通过计算机辅助设计(compute-Aided Design,CAD)实现影像二维图像到三维图像,再通过3D打印机实现三维图像打印[3].外科多是采用CT、MRI图像实现计算机辅助设计3D模型,但计算机辅助设计辅助软件各不相同,常见的有Agisoft PhotoScan Professional、VisualSFM、IQQA、Mimics,其中Mimics应用最为广泛.本文将按照术前沟通、手术方案设计与术中应用、手术器械设计为主线,对3D打印技术在泌尿外科手术中应用进行系统性综述.     

3D打印技术个性化手术治疗儿童DDH

[目的]通过建立一条3D打印辅助外科手术途径,探究3D打印技术在儿童DDH手术中的应用及意义。[方法]选择1例大龄儿童DDH患者,利用逆向工程与3D打印技术制作出1:1大小骨盆及股骨模型,用以制定手术计划并术前模拟手术操作。[结果]术中所见与术前模型的畸形表现一致,术中截骨矫形有效,手术顺利,无并发症,术后恢复良好。[结论] 3D打印技术能够精确、直观地体现畸形情况,指导制定手术计划,模拟手术操作,增加手术的精确性、安全性。     

3D打印技术在胸壁疾病外科领域应用的研究进展

3D打印技术因其精确、高效和个性化生产的特点而被广泛应用于许多制造行业当中,并逐渐拓展到医疗领域。胸壁疾病是胸外科常见疾病类型,手术是治疗此类疾病的有效手段。近年来3D打印技术正逐渐在胸壁疾病的外科治疗领域得到应用。本文重点就目前3D打印可以应用于胸壁疾病外科领域的两种治疗方式—胸壁重建与胸壁矫形方面进行综述,并分析3D打印技术在胸壁疾病领域的可行性以及应用前景。     

3D打印医学

3D打印技术的个性化、精准化、远程化等优点,特别适合于医学领域的应用。本文介绍了3D打印技术的发展态势、技术特征,以及在医学领域的应用,包括体外医学模型、定制化医疗器械、人工器官和组织等;同时,也对3D打印技术在医学领域中的研究瓶颈和对策进行了阐述。     

3D打印截骨模块在全膝关节置换术中的应用研究进展

3D打印技术是基于计算机三维数字成像技术和多层堆叠打印技术的一种新兴应用技术。该技术改变了传统的减式材料制造模式,带来了制造工艺和生产模式的变革。该技术应用于人工膝关节置换领域,制作个体化的截骨模块,能够使手术获得精确的下肢力线,具有个体化、精准化、数字化、符合加速康复外科理念等诸多优点,可以对膝关节置换术起到良好的辅助作用。随着该技术在临床中的应用越来越广泛,其缺点和不足逐渐显现。近年来对于改进3D打印截骨模块在全膝关节置换术中应用的研究报道逐渐增多,本文就新研究和进展进行文献综述。     

3D打印技术应用于脊柱个性化椎体定制的实验研究

目的阐述应用3D打印技术制作猪脊柱个性化椎体的过程,探讨3D打印技术在脊柱外科应用的可行性,并为进一步进行人工椎体的生物相容性与生物力学性能测试提供实体。方法通过对20头紫金蓝塘草猪的腰椎进行连续断层CT影像采集,获得猪腰椎DICOM影像数据,将所获得的影响数据导入MIMICS软件中,并应用该软件对断面影像进行修补和擦除,得到满意的3D图像,并以STL格式保存,应用Solid Works软件优化设计具有不同孔隙大小、孔隙率等特征的复杂多孔结构,再通过选择性激光熔化(SLM)技术打印出最终的人工椎体。然后,手术取出猪的整个7节腰椎,并将对应节段置换成人工椎体。观察人工椎体与猪脊柱椎体形态差异及椎体置换后整个腰椎形态变化。结果通过3D打印的人工椎体与手术取出的猪的相应节段椎体形态结构完全相符,置换后脊柱形态与术前未发生明显变化。结论应用3D打印技术能够实现复杂结构的椎体个性化制作,为被破坏的椎体实现个性化人工椎体置换提供新的思路。     

3D打印在矫形器领域的应用和研究进展

3D打印又称增材制造,是近些年来海内外"快速制造"领域研究的重点。3D打印技术因具有成本低、生产时间快和效率高等优点,已广泛运用于各个医学领域。目前,在矫形器领域有各种类型的3D打印矫形器出现并运用于临床,取得了良好的效果。本文重点对3D打印在矫形器制作方面常用的几种打印技术的原理、打印材料与参数、生物力学等方面进行概述。