计算机辅助手术系统与3D打印技术在口腔颌面部缺损修复重建中的应用

数字医学是一门新兴的多领域交叉学科,数字医学的快速发展,给临床医学带来了革命性变化.尤其是计算机辅助手术系统的开发与应用,使医学进入了一个全新的可视化的信息时代,其与3D打印技术相结合,推动了精准外科手术的发展,引发外科领域的技术革命,促进外科治疗发生质的飞跃.口腔颌面部缺损的修复重建具有复杂性与高要求的特点,计算机辅助手术系统与3D打印技术在口腔颌面部缺损修复重建中的应用,深刻地改变了这一领域的面貌.本文对计算机辅助手术系统与3D打印技术在口腔颌面部缺损修复重建中的应用与进展作一综述,并对其发展前景进行展望.     

三维打印血管的研究进展

血管化作为骨、牙髓、皮肤等口腔颌面组织再生的关键,一直是组织工程研究的重点。随着三维(three-dimensional, 3D)打印在组织工程领域的发展,构建血管结构的方式逐渐增加。但要达到在形态及功能上高度模拟血管结构的目的,构建精度较高且具备生物功能的高仿真血管结构以促进组织修复仍是3D生物打印需要克服的一大难点。该文总结了三维打印血管结构的新进展,阐述了几种前沿生物制造技术即悬浮打印、同轴打印、4D打印等在构建血管及血管化结构中的应用,并分析和探讨其优缺点与应用前景,为三维打印血管在口腔颌面组织再生修复方面的应用提供参考。     

仿生修复技术在口腔颌面部硬组织缺损修复中的应用进展

口腔颌面部硬组织是颌面部外形结构的支撑和口颌系统功能的基础,一旦发生缺损,不仅影响患者的咀嚼、发音等生理功能,还会对患者的心理及社交造成重大影响。而口腔颌面部硬组织的自我修复能力有限,缺损修复离不开人工材料,但人工材料的理化性能及结构特性与人体硬组织差距巨大,导致修复效果不佳。基于此,学者们通过模拟硬组织发育中的生物矿化过程,即仿生矿化技术,来提高材料的结构及功能的仿生性,实现增强修复效果的目的。目前对生物矿化理论的认识及仿生修复体系的构建处在快速发展阶段,新的研究不断涌现。本文将从几个方面对近年来仿生修复技术在口腔颌面部硬组织修复应用中取得的进展进行综述。     

仿生策略用于口腔颌面部骨再生与牙种植的研究进展

肿瘤术后、外伤、牙周病、先天畸形等因素造成的口腔颌面部骨和牙等硬组织的缺损与缺失严重影响人的身心健康。如何有效保存和功能性修复口腔颌面部骨和牙等硬组织一直是临床治疗的重点和难题。基于组织工程技术的颌面部硬组织的再生治疗具有良好的临床应用前景。通过模拟生物的天然结构及成分对生物材料及干细胞投递方式进行仿生设计的策略,因其简洁、高效的优势逐渐成为研究热点。本文对目前仿生策略用于口腔颌面部骨再生与牙种植的研究进行综述,以期为口腔颌面部硬组织缺损和缺失的治疗提供新思路。     

3D打印技术在口腔颌面修复中的应用

3D打印及其相应计算机辅助医疗模拟技术能根据患者需要,快速制备适合不同患者个性化要求的生物医用材料,并能对材料的微观结构进行精确控制,以精确修复病变组织或器官,并可通过相应的计算机软件辅助进行口腔颌面外科手术模拟操作等,改进治疗方法,提高医疗质量。因此,这种新兴技术在生物医学领域中的应用,尤其在生物医用材料开发、生物组织工程技术中的应用具有独特的优势。本文通过查阅近年来3D打印技术在口腔颌面修复领域中的相关文献,以综述3D打印技术在该领域的应用动态及其进展。     

口腔颌面软组织损伤的再生修复策略

颌面部软、硬组织具有特殊的解剖部位和生理结构,在人体咀嚼、发音、美观等方面起着至关重要的作用,同时很容易受到创伤、感染和先天性疾病等的影响。颌面部组织缺损在临床上十分常见,严重影响患者的生理功能和生活质量,而现有的临床修复方法以自体软、硬组织移植修复为主,会导致二次创伤且不利于塑形。因此,颌面组织缺损修复是临床亟待解决的难题。其中,颌面软组织的解剖结构和组织成分复杂,并与唾液相接触,对相关修复材料和修复策略的研发提出了更高要求。近年来,随着组织工程和再生医学的发展,口腔颌面部再生领域受到越来越多的重视,为口腔颌面软组织缺损提供了极具前景的治疗策略。文章对口腔颌面部软组织再生领域相关的种子细胞、生长因子、生物支架以及修复策略的研究进展做一综述。     

口腔3D打印材料的研究现状

3D打印在口腔中的的应用已经非常普遍,可以立体、直观、清晰、全面的显示颌面部复杂的解剖结构,对牙齿以及颌骨周围组织的关系还有患者个性化的解剖结构都能以实物的复制体精确地展示出来,对指导临床治疗以及医生在制定手术计划时起了非常大的作用。该技术在颌骨手术,种植,烤瓷冠桥修复领域应用已比较广泛。然而,目前3D打印在口腔有些领域的应用还存在一些问题,比如活动义齿金属支架和全瓷冠桥等,其中打印材料也是重要的影响因素,为了明晰其研究发展动态,本文将对口腔3D打印材料的研究进展做一综述。     

异种脱细胞真皮基质在口腔颌面部手术中的临床应用研究

目的评价异种脱细胞真皮基质在口腔颌面部手术中组织缺损修复的临床应用效果。方法收集南京军区福州总医院口腔科2009年3月—10年8月异种脱细胞真皮基质修复39例各种病因造成口腔颌面部的组织缺损,并进行术后追踪随访及修复效果评估。结果术后随访1～12个月,39例患者中,38例患者的组织缺损修复效果满意,1例腭部鳞癌患者术后出现部分基质液化、坏死。结论异种脱细胞真皮基质作为一种新型生物材料应用于口腔颌面部手术中可以促进创面早期愈合及明显减少术后并发症的发生。     

3D打印技术在眶底缺损修复重建中的应用

目的 探讨3D打印技术和镜像求反在口腔颌面部创伤和肿瘤导致的眶底缺损修复重建中的应用价值。方法 选择眶底缺损患者7例,以DICOM格式文件保存所有患者的上颌骨CT扫描数据,转换为STL格式后,打印疾病模型和镜像模型。钛网和可吸收眶底板依托镜像模型进行精确塑形,手术中将预成型的钛网或可吸收眶底板植入眶底缺损部位,修复缺损。结果 7例患者均按术前设计和钛网预成型,术中实现了眶底缺损的精准修复、重建。术后患者眼球内陷、复视和眼球突出等症状消失,面部对称性恢复良好。结论 3D打印技术可以实现术前设计、手术模拟和植入物精确塑形,有效提高眶底缺损修复重建的精确性和安全性。     

生物活性组织工程材料在口腔颌面部骨修复中的应用研究进展

生物活性骨组织工程材料是通过特定加工工艺或功能化等手段获得的具有一定成骨活性的3D支架,其广泛用于骨损伤修复,并显示出良好的临床治疗效果.影响骨组织工程材料成骨诱导活性的物理化学信号主要有生物活性陶瓷、生物活性离子、材料结构和生物分子等.本文主要从这几个方面探讨不同因素及联合作用在口腔颌面骨修复中的应用及效果,重点讨论目前生物活性组织工程支架的构建策略及其在颌骨、牙槽骨和牙体硬组织缺损修复方面的应用,评述骨组织工程材料不同生物活性要素在骨损伤修复中的研究现状,为口腔颌面骨修复活性材料的研发提供参考依据.     

壳聚糖复合材料修复口腔颌面组织缺损的研究进展

炎症、外伤、肿瘤等原因导致的口腔颌面部组织缺损,常导致诸如进食困难、咀嚼困难、语言障碍等功能障碍。由于解剖位置的特殊性,口腔颌面部组织缺损还会影响美观,长期不修复可能导致患者心理障碍及人格方面的改变。自体组织移植虽然是修复组织缺损的黄金标准,但可供移植的部位有限,且会造成原来健康部位的损伤,这些因素都限制了自体组织移植的应用。壳聚糖是一种广泛存在于自然界中,可生物降解的阳离子多糖,其化学结构和生物学行为与骨和牙齿的细胞外基质成分相似,是制备有机-无机复合材料的理想模板。优秀的生物相容性、抗菌性使其常作为金属表面涂层应用于牙体种植领域。此外,近年来壳聚糖还被制成盖髓剂、义齿粘接剂等用以保护牙髓,修复牙体组织的缺损或缺失。但单纯壳聚糖材料的脆性大、韧性差,壳聚糖复合材料制成的组织工程支架、涂层、生物膜、水凝胶等丰富了其修复口腔颌面组织缺损的范围。近几年,不同形式的壳聚糖复合材料已经被应用于口腔颌面组织修复中。本文就目前研究成果做一综述,以期找到更适宜临床推广的修复方式。     

3D打印辅助颌面骨缺损与畸形的临床精准修复重建

目的:探讨3D打印技术在颌面骨缺损与畸形的修复重建手术中的应用价值.方法:治疗颌面骨缺损与畸形手术病例6例.术前行三维CT扫描、重建并3D打印1∶1实物模型.根据模型进行疾病诊断、手术设计及植入物的预制.结果:3D打印的头模全方位显示了骨缺损及病变区域的状况,实现了生物修复板的术前、体外精确预制;实证了头影测量分析的结果,实现了真正意义上的模型外科;利用镜像模型进行重建板精确弯制,恢复了患者面型及下颌骨高度.结论:3D打印能全方位、直观、精确地显示颌面骨的三维空间关系,对于颌面骨缺损与畸形的修复重建手术有极大的临床指导价值.     

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口腔颌面部骨组织结构是支撑面型的重要基础,发生在口腔颌面部的外伤、肿瘤、先天畸形是引发患者口腔颌面部骨组织缺损的主要原因,而如何在一期对患者面型及骨组织缺损进行修复也是口腔颌面外科手术中亟待解决的重点和难点问题。本文主要总结了口腔颌面部骨组织缺损修复材料的发展。     

三维打印光热功能骨支架在颌面部肿瘤骨缺损修复应用中的研究进展

颌面部肿瘤的传统治疗方法包括手术和放化疗。手术风险较高,术后形成大块骨缺损,较难自行修复;而放化疗的不良反应较严重。因此,如何修复颌面部肿瘤术后的骨缺损,同时预防肿瘤复发成为临床上的重大挑战。近年来,光热疗法因侵入性小、高效且无不良反应备受关注,越来越多的光热材料也应运而生,并应用于光热治疗。为治疗肿瘤相关的骨缺损,很多研究利用三维打印技术制备光热功能骨支架,在修复手术后骨缺损的同时预防肿瘤复发。本文归纳和总结了光热材料、骨修复材料和光热功能骨支架在颌面部肿瘤治疗中的国内外研究进展,为解决颌面部肿瘤术后骨缺损及肿瘤复发这一临床挑战提供新思路。     

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??Maxillofacial soft and hard tissue?? which has special anatomical site and physical structure?? plays a vital role in the mastication?? pronunciation?? appearance and other physical functions in human. However?? maxillofacial tissue is vulnerable to trauma?? infection and congenital diseases. Maxillofacial tissue defects are very common in clinical practice?? seriously affecting the physiological function and life quality of patients. Nowadays?? the major repair methods applied in clinic are autologous transplantation?? which results in second trauma and incomplete structural and functional repair?? so the reconstruction of maxillofacial tissue defect is a difficult clinical problem urgent to be solved. The maxillofacial soft tissue has complex composition and structure and is directly exposed to saliva?? which is more demanding for repair materials and repair strategies. In recent years?? with the development of tissue engineering and regenerative medicine?? more and more attention has been paid to the regeneration of maxillofacial region?? which provides a promising treatment strategy for maxillofacial soft tissue defects. In this paper?? the research progress of the maxillofacial soft tissue regeneration?? which mainly refers to seed cells?? growth factors?? biological scaffold and repair strategies??is reviewed.     

Maxillofacial restoration after head and neck tumor therapy

Oral and pharyngeal cancers are among the leading cancer sites. Surgery, radiation, chemotherapy, or combination therapies are common treatment modalities. Radiotherapy and chemotherapy cause significant morbidity and long-term irreversible sequelae in the oral cavity. Surgical resection can be mutilating, disfiguring, and deeply affect self-image. Orofacial defects have unique limitations and challenges for both the surgeon and the maxillofacial prosthodontist. Microvascular surgical techniques and the use of osseointegrated implants improve the rehabilitation potential of the various head and neck defects. This article reviews current treatment modalities of tumor therapy, their consequences, and the restoration of maxillofacial defects.     

硬腭黏骨膜瓣的临床应用

硬腭黏骨膜瓣(简称腭瓣)制备容易、成活率高,可制作成带血管蒂瓣、随意瓣和游离瓣等修复口腔颌面部的软组织缺损,尤其是口腔内较小面积的软组织缺损.本文就目前腭瓣的临床应用作一综述,以期对临床工作提供一定的参考.