基于快速成型技术制造生物骨方法的研究

快速成型制造技术以它自由生成固体形状的特点成为骨组织工程中的研究热点之一.本文综述和分析了快速成型技术中的几种主要的制造方法,重点讨论当前国内外热点研究的应用立体光造型(stereo-lithography,SL)、选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)、熔化沉积制造(fusion deposition modeling,FDM)和三维印制(three-dimensional plotting/printing,3DP)等快速成型方法制造生物仿生骨的情况,并且归纳国内外最新的研究方向和成果.     

反求工程和快速成型在计算机辅助外科手术中的应用

目的：提高外科手术质量。方法：运用数字化反求和快速成型设计和制作人体组织模型、体外模拟器具和个性化植人体。结果：通过几个骨修复手术病例的应用成功地提高了手术的质量。结论：通过反求设计和快速成型能获得直观、可触的外科手术模拟模型，能明显地提高手术质量，将在计算机辅助外科手术中具有广泛的应     

基于快速原型技术的定制化人工半膝关节复合系统的研究

目的传统方法制造的人工半膝关节存在个体匹配性、排异性及纯机械固定易松动等问题，为此设计基于快速原型(RP)的定制型人工半膝关节复合系统的制造方法。方法首先利用快速原型技术快速准确地制作出与人体半膝关节形状相匹配的人工植入体原型，然后分别运用钛合金离心铸造和生物材料烧结成型技术制作出人工金属半膝关节和胫骨近端活性人工骨。结果和结论利用快速原型技术制作出了人工半膝关节和胫骨近端活性人工骨。与传统植入体相比，该系统可实现人工半膝关节和对侧半膝关节面的匹配运动，而且功能孔和髓内钉的设计实现了植入体的生物固定和机械固定相结合，大段生物活性人工骨的复合促进了成骨生长，将排异反应减至最低。     

骨组织微结构观察分析及仿生支架立体光固化间接制造

通过对骨组织显微结构观察分析,指导人工骨支架内部微管道结构设计,结合CAD、反求工程和快速成形技术制造仿生结构生物活性人工骨支架.观察骨组织切片,获取骨组织微观结构数据,进行三维重构和辅助设计,应用快速成形技术制造相应的支架模具.在模具中填充磷酸钙骨水泥,烧结后得到仿生结构生物活性人工骨支架.光学显微镜和扫描电镜观察和测量支架微结构,X射线衍射分析磷酸钙骨水泥在热分解前后的主要成分,结果表明,所得支架与设计相符,热分解前的磷酸钙骨水泥主要成分为低结晶度的羟基磷灰石,而热分解之后为结晶度更高的羟基磷灰石.体外培养试验表明支架无细胞毒性,且黏附在支架上的细胞保持着良好的形态和功能发挥.     

快速原型在口腔颌面修复中的应用(1)——下颌骨替代物的原位设计

目的：实现人体下颌骨的个体化形状匹配与修复，使患者保持面部及口腔美观、恢复口腔咀嚼功能。方法：运用以快速反求和快速原型为核心的原位设计和个体化制造技术完成人体下颌骨的个体匹配。结果：成功为某患者植入骨具有个体形状的下颌骨人工植入体。结论：快速原型在人工骨替代物的个体化制造中具有独特的优势，具有广阔的应用前景。     

一种具有微观仿生结构的定制化下颌骨植入体

为了使下颌骨人工植入体具有定制化的外形，并使其具有一定的生物活性及与人骨内部哈弗氏管和福克曼管类似的三维微观通道，提出了利用快速原型制造仿生下颌骨替代物的方法。该方法首先利用快速原型技术快速准确地制作出与人骨形状相匹配的人工植入体(模型)及内部三维仿生网架，而后运用铸钛技术完成植入体钛框架的最终成型，钛网内的三维仿生网架被复合有骨形态发生蛋白的磷酸钙骨水泥所包绕。该项研究结果不仅利用快速原型制作出仿生下颌骨人工植入体，还成功地投入临床应用。结论：虽然仅以下颌骨为例，但快速原型适宜于所有仿生人工植入体的定制化制造。     

假肢接受腔数字化技术研究进展

本文对近10年来假肢接受腔的研究与发展状况进行了回顾,包括残肢轮廓形状的采集和数字化、计算机辅助分析和接受腔的设计与制造三方面内容.基于生物医学工程领域与制造领域的最新研究动向,展望了假肢接受腔朝CASD/CAM集成化发展的趋势.     

新型人工生物活性骨的仿生制造研究

提出了基于快速成形和生物医学技术的人工生物活性骨制造方法,能通过适当的材料和成型工艺制作出模拟真实骨骼内部组织的三维孔腔结构和内孔三维网状构架,并填入自固化磷酸钙骨水泥和生物活性因子到孔腔中来制备生物活性骨。本研究通过动物实验验证了植入骨的生物学性能,说明该方法有效可行,较好地实现了先进制造与生物活性的复合一体化。     

快速原型在口腔颌面修复中的应用(2)--下颌骨替代物的个体化制造

目的 :实现人体下颌骨的个体化形状匹配与修复 ,使患者保持面部及口腔美观、恢复口腔咀嚼功能。方法 :运用以曲面反求和快速原型为核心的个体化设计和个体化制造技术完成人体下颌骨的个体匹配。结果 :造出的人工下颌骨的形状、大小与人体下颌骨一致。结论 :快速原型在人工骨替代物的个体化制造中具有独特的优势和广阔的应用前景     

修复下颌骨缺损的内置式弧形牵引器的研制

目的研制一种能在下颌骨节段性缺损修复中形成弧形骨的牵引器.方法手术造成山羊一侧下颌骨35mm的节段性缺失,采用全层骨切开术制备转移盘,安置自行设计的内置式弧形牵引器.延迟期7天,牵引速度为每天1mm,牵引频率为每天1次.固定期进行X线观察,至2月时处死取材,观察缺损修复情况.结果 初步修复下颌骨节段性缺损,固定期2周时X光片可见带有弧度的新骨生成.结论该牵引器在下颌骨重建中达到了一定的效果,但仍有待改进.