胸腔镜联合3D打印生物可降解气管外支架治疗复发性气管食管瘘北大核心CSCD

目的探讨胸腔镜联合个体化3D打印生物可降解气管外支架治疗复杂的复发性气管食管瘘的可行性和安全性。方法收集2022年1月至2022年8月在西安交通大学第二附属医院小儿外科治疗的7例复发性气管食管瘘(recurrent tracheoesophageal fistula,rTEF)患儿的临床资料,其中女2例,男5例,年龄在4个月至10岁。依据术前胸部薄层CT(0.5 mm)进行气道三维重建并设计个体化支气管外支架,于西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室3D打印制作。所有患儿均接受胸腔镜气管食管瘘修补术联合3D打印生物可降解气管外支架置入术,支架于瘘管水平包绕气管并固定于气管软骨。结果7例患儿均成功完成胸腔镜气管食管瘘修补术及个体化3D打印生物可降解气管外支架置入术。手术时间为120~200 min,术后机械通气时间为5~11 d,监护病房住院日6~13 d,总住院日14~37 d。2例术后出现吻合口瘘,经保守治疗后痊愈。随访10~15个月时,7名患儿均未见气管食管瘘复发。结论胸腔镜气管食管瘘修补术联合3D打印可降解气管外支架可阻止rTEF黏膜管道的再通,可预防rTEF的复发,安全可行。     

定制化胫骨平台系统的构建及应用

为解决传统人工胫骨平台假体个体匹配性差，结构强度与生物活性难统一等问题，提出了定制化复合增强型人工胫骨平台系统的设计制造方法。采用解剖学建模技术设计出外形匹配，内含三维网状构架的复合假体模型，利用快速成型技术制造出假体的树脂原型，并分别通过精密铸造和粉末烧结技术制造出钛合金胫骨平台和大段多孔陶瓷人工骨。结果显示，该方法能快速而精确地制造出形状复杂的人工胫骨平台系统，是实现假体定制化制造的有利保证；通过将金属假体和多孔陶瓷人工骨复合，解决了载重部位大段骨缺损的修复问题。临床应用表明，该假体能与对侧关节匹配运动，通过将机械重建与生物重建相结合可实现受损关节的功能重建。     

肝细胞体外培养平台的仿生设计与构建

构建一种能够更好地模拟肝细胞生长环境的体外培养平台。利用先进制造方法中的快速成型技术和微压印技术制作生物反应器和三维支架。将三维支架置于生物反应器中,与蠕动泵、氧和器、储液罐构建肝细胞的体外的动态培养系统。研究培养液流速、氧流量与氧含量的关系并进行参数优化,利用细胞支架复合体进行细胞培养。细胞培养结果显示该系统能够维持肝细胞的正常存活和生长。所设计并实现的动态灌注培养系统,通过调整流速和氧流量,可具有良好的氧合效果和较高的效率,能够更好的模拟肝细胞的体内生长环境。     

复合人工骨半膝关节系统的仿生制造

采用狗股骨下段为实验对象,应用自主开发的图像格式软件处理CT数据,经矢量化后,重建人工关节面、股骨下段三维模型.同时在股骨模型内设计微结构,设计完成后生成STL文件并输入快速成型机加工,关节面树脂模型经精密铸造,获得钛合金假体.人工骨模具内灌装磷酸三钙后烧结,即得到带有微循环系统的人工骨,然后进行动物实验.采用CT扫描资料建立起来的三维模型,形态准确,在这种模型的基础上,研制的复合人工骨半膝关节与周围组织匹配良好,具有足够的机械强度.人工骨具有良好的内部结构,其微管大小220～250 μm,微孔大小250～300 μm,孔内连接大小50～100μm,保证了其生物活性.提示基于快速成犁技术可以快捷地制造出复合大段人工骨的个体化半膝关节系统,其具有足够的机械强度和生物活性,可以进一步进行临床应用研究.     

面向组织工程化软组织的制造技术及增材制造

背景：近年来,组织工程支架的制造方法众多,特别是增材制造技术因其独特的累积成型原理,为复杂软组织支架的高精度制造提供了高效、可靠的制造技术,也推动了大缺损软组织修复研究。 目的：总结近年来关于面向软组织支架的制造方法,对其进行简要的综述,并探讨其存在的问题与前景。 方法：应用计算机检索PubMed数据库及中国知网数据库2010年1月至2013年9月关于软组织支架的制造方法的文章,英文检索词为“additive manufacturing,microfabrication,vascular tissue engineering,muscle tissue engineering,cartilage tissue engineering,stereolithography,3D printing,biodegradable hydrogel”, 中文检索词为“增材制造,微制造,血管组织工程,肌肉组织工程,软骨组织工程,光固化快速成型,三维打印技术,可降解水凝胶”。 结果与结论：软组织大块缺损支架的制造,已由简单平面结构向复杂三维转变,并考虑到软组织内部血管的作用,在制造过程中将软组织支架材料与细胞、生长因子结合,达到解决支架内部血管化的问题。增材制造技术为复杂形状的软组织活性支架的高精度制造提供了新的方法。水凝胶/细胞的构建是软组织支架的关键,而与之相关的高精度增材制造技术原理和制造工艺,以及水凝胶、细胞与生长因子的组装方法则是突破这一关键的核心技术。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

复合人工骨半膝关节系统的仿生制造

采用狗股骨下段为实验对象,应用自主开发的图像格式软件处理CT数据,经矢量化后,重建人工关节面、股骨下段三维模型。同时在股骨模型内设计微结构,设计完成后生成STL文件并输入快速成型机加工,关节面树脂模型经精密铸造,获得钛合金假体。人工骨模具内灌装磷酸三钙后烧结,即得到带有微循环系统的人工骨,然后进行动物实验。采用CT扫描资料建立起来的三维模型,形态准确,在这种模型的基础上,研制的复合人工骨半膝关节与周围组织匹配良好,具有足够的机械强度。人工骨具有良好的内部结构,其微管大小220~250 μm,微孔大小250~300 μm,孔内连接大小50~100 μm,保证了其生物活性。提示基于快速成型技术可以快捷地制造出复合大段人工骨的个体化半膝关节系统,其具有足够的机械强度和生物活性,可以进一步进行临床应用研究。     

原位3-D打印技术的研究现状与未来

目的 总结原位3-D打印技术的研究现状,分析未来发展趋势。方法 检索目前国内外原位3-D打印技术的相关文献,并进行综合分析。结果 目前原位3-D打印技术尚处于研究初期,主要集中于真皮组织修复和骨软骨组织修复,但实际应用于临床尚存在大量问题。结论 随着原位3-D打印技术的发展,有望为患者提供实时的原位数字化设计与打印修复治疗,促进外科修复过程的及时性和微创性,具有广泛的应用前景。     

基于MRS定量检测γ-氨基丁酸浓度的序列设计及优化

目的设计及优化用于定量检测γ-氨基丁酸浓度的磁共振频谱脉冲序列。方法对MRS序列进行深入研究,基于乘积算符理论和模拟软件讨论定量检测GABA的方案。结果通过MRUI软件的模拟可知此脉冲序列压制了δ3.0处的Cr高信号,成功地显示了被覆盖的GABA信号,达到了设计的目的。结论设计及优化了脉冲序列,研究了提高检测效率及稳定性的方法,为后续编程实现脉冲序列进行理论准备。     

一种新型肝组织工程支架的制备及生物相容性评价

目的:构建一种新型肝组织工程支架,并对其生物相容性进行评价,探讨其作为肝组织工程支架的可行性.方法:选用壳聚糖及明胶材料,通过微制造技术制备一种新型壳聚糖/明胶肝组织工程支架,并与大鼠原代肝细胞共培养,采用HE染色、扫描电镜、MTT法及肝细胞功能学指标等多种检测方法,对支架的细胞毒性及生物相容性进行评价.结果:成功制备了一种新型壳聚糖/明胶复合肝组织工程支架,其孔隙率高、表面积大,有利于肝细胞的黏附与生长,种植在新型壳聚糖/明胶肝组织工程支架上的肝细胞呈现良好的生长增殖趋势,保持良好的生理功能,新制备的支架呈缓慢匀速降解,保持良好的空间结构.结论:制备的壳聚糖/明胶肝组织工程支架具有良好的生物相容性及低细胞毒性,满足肝组织工程的要求.