高精度数字化三维牙颌模型重建系统的研制

目的:开发和研制1种具有高精度的牙颌模型数字化三维重建系统.方法:采用自行开发和研制的先进层析扫描技术,获得数字化正畸用牙颌模型的STL文件,并在此基础上开发软件建立起包含正畸所需牙颌分析诊断用信息的ODS文件,完成牙颌畸形的诊断、计算机辅助设计和矫治模拟等功能.结果:系统具有较高的精度和良好的可重复性,系统的牙颌模型分析诊断用软件可以实现基于数字化牙颌模型的模型分析、指标测量以及初步诊断等功能.结论:基于层析扫描的牙颌模型数字化技术精度高,获取信息完整,是1种可以实现过程自动化的高效率的模型分析诊断系统.     

全耳郭缺损的修复

目的:耳郭重建是全耳郭缺损修复的主要手段,是目前整形外科中最具挑战的手术之一。通过对不同的耳郭重建方法的比较,分析它们的优缺点,探求全耳郭缺损修复的发展趋势。资料来源:应用计算机检索Elseviers和Pubmed数据库1959-01/2004-12有关耳郭重建方面的应用及相关文章,检索词为“earreconstruction,microtia,auriclereconstruction”,限定文章语言种类为English;计算机检索CNKI1995-01/2004-10有关耳郭修复方面的文章,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①有关全耳郭缺损修复的各种方法的原理及实施方案。②耳郭重建的临床应用和动物实验。排除标准:综述文献、重复研究、Meta分析类文章。资料提炼:共收集到56篇相关文献,将研究内容相似的文章进行归类,并将不同研究方法的权威人物发表的文献进行提取,最终获得14篇文献进行综合分析。资料综合:在文献中,有6篇是采用自体软肋骨来修复全耳郭缺损的,从最早方法的提出到目前最新的发展,有4篇是采用高密度多孔聚乙烯支架来修复的,介绍了其原理、方法及临床应用的情况,有2篇是介绍种植赝复体进行修复的,有2篇是关于应用组织工程技术进行修复的方法,主要是做了动物实验。结论:通过对现有全耳郭缺损修复方法的比较,可知组织工程技术将是耳郭再造最具潜力的方法。     

具有定向结构管状心肌组织工程支架的构建

心肌组织工程支架是心肌组织工程研究的重要内容之一.本文通过模仿天然心肌细胞外基质的材料组成和结构特征,采用＂胶原-壳聚糖-黏着＂蛋白的材料体系,设计并应用定向凝固后热致相分离的成形工艺,构建具有定向大孔和贯通小孔的管状心肌组织工程支架.扫面电镜观察结果表明,该心肌组织工程支架具有100μm左右定向大孔和10μm左右贯通小孔的孔隙特征,定向结构取向明显.生物学实验显示细胞与支架相容性良好,并可贴附支架沿孔隙生长.本文构建的具有定向结构的管状心肌组织工程支架,具有进一步用于组织工程心肌体外构建的潜力.     

快速成型模型在制定胫骨平台复杂骨折手术方案中的指导作用

目的 探讨快速成型技术制备的模型在胫骨平台复杂骨折手术方案制定中的指导作用. 方法 2006年11月至2010年11月收治16例胫骨平台复杂患者,男10例,女6例;年龄27～68岁,平均39岁.术前根据X线片和CT进行AO分型;41B2.2型4例,41B3.2型3例,41B3.3 型2例,41C2.1型1例,41C3.1型2例,41C3.2型2例,41C3.3型2例.术前均进行三维螺旋CT扫描,所得数据经转化输入决速成型机,制备出了1:1等大的快速成型胫骨平台骨折模型,明确骨折类型并指导制定手术方案,术后随访了解骨折愈合与患膝功能情况. 结果 2例患者骨折分型由AO41B2.2型修正为41B3.1型,1例患者骨折分型由41C2.1型修正为41C3.1型.模型上进行了损伤机制的分析和手术方案的制定.所有患者术后获9～22个月(平均14个月)随访,骨折均获骨性愈合,愈合时间4～6个月(平均4.7个月),术后膝关节功能参照改良HSS膝关节评分系统评定:优11例,良3例,可2例,优良率为87.5％.结论 采用快速成型技术制备的1:1等大胫骨平台骨折模型使骨折伤情更直观,骨折分型更加准确;可根据骨折模型制定手术方案,并可对内固定钢板进行预先塑形,对复杂类型的骨科手术方案的制定有较强的指导作用.     

胶原基组织工程支架对成纤维生长因子的控制释放与组织再生功能

目的通过将碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)与胶原基组织工程支架进行复合,实现对bFGF的控制释放,从而更有效的实现组织再生功能.方法采用ELISA酶联免疫试剂盒对溶出的bFGF进行定量分析,考察支架对bFGF的短期控制释放过程.结果bFGF可以通过静电作用与胶原基支架结合,均匀分布在多孔三维支架中,48 h后,bFGF的溶出浓度趋于恒定,经过甲醛交联的支架对bFGF的结合量较高;bFGF的结合量受到壳聚糖的含量和交联方法的影响.结论胶原基组织工程支架能够对生长因子在较长时间内实现控制释放,促进组织的再生修复.     

国产隐形正畸矫治器Invis-OrthoDS系统的开发与研制

目的 :开发和研制具有我国知识产权的国产隐形矫治器Invis OrthoDS系统 ,并应用于口腔正畸临床 ,矫治各类常见的错畸形。材料和方法 :采用自行开发和研制的先进层析扫描技术 ,获得数字化正畸用牙颌模型的STL文件 ,开发研制了应用于Invis OrthoDS隐形矫治系统的牙颌畸形计算机辅助诊断与矫正过程计算机辅助设计的应用程序软件 ,可对建立的数字化三维牙颌模型进行三维旋转观察并进行各项牙齿、牙弓、基骨等项目的测量和分析 ,并自动输出模型的各项测量结果及诊断意见。结合临床治疗方案与设计 ,应用本软件系统实现可视化的三维矫正辅助过程 ,并将每个矫正阶段过程的模型母模通过激光快速成形设备进行输出 ,并最后在输出的母模上通过压膜成形器制作各个治疗阶段的系列透明隐形矫治器。结果 :开发和研制了应用于隐形矫正Invis OrthoDS的层析扫描、高精度激光快速成形的硬件设备和系统及相应的软件系统 ,并可实现三维可视化的错畸形矫治模拟过程 ,并制作出每个矫正阶段的系列透明隐形矫治器 ,该轿治器具有无托槽、美观、舒适、可随时摘戴、高效、卫生及患者复诊次数少等特点。本系统的精度可达到 0 .1mm ,其精度足以满足临床矫治的需要。结论 :首次开发和研制了具有我国知识产权的国产正畸隐形矫治器In     

羟基磷灰石/胶原-聚乳酸三维多孔框架材料的制备成形及分析

目的：合成新型的复合生物材料框架作为骨组织工程研究的细胞外基质材料。方法：本研究采用材料学自组装技术的原理，以Ⅰ型胶原蛋白为分子模板，引导钙磷盐在液相中的矿化，制备具有天然骨基质层状结构的羟基磷灰石／胶原复合材料，并以热致分相法制备了羟基磷灰石／胶原-聚乳酸复合三维多孔框架。结果：羟基磷灰石／胶原复合材料具有与天然骨基质相似的成分与结构，加入聚乳酸制备成三维多孔框架，孔隙直径界于50um-300um。结论：羟基磷灰石／胶原-聚乳酸复合三维多孔框架可能作为骨组织工程良好的细胞外基质材料。     

仿生活性人工软骨的体外构建及其异位成软骨分化实验研究

应用先进快速成形技术(RP)制备32枚粒度均匀(尺寸均为4mm×4mm×4mm)的聚乳酸-聚羟乙酸(PLGA)人工载体,该载体经I型胶原表面修饰后均分为A、B两组。A组载体复合人骨形态发生蛋白-2基因转染(rAAV-hBM P-2)的兔骨髓基质细胞(M SC s,2×104个细胞/枚);B组每枚载体复合等量、同代次、未基因转染M SC s。体外培养第5 d,从两组各取12枚细胞-载体复合物植入裸鼠皮下,术后30 d取材观察。结果发现rAAV-hBM P-2转染的M SC s成功表达目的基因。RP制备的PLGA载体具有良好的空间结构,大孔及材料表面微孔孔径分别为300μm和3~5μm。体外培养3~5 d,两组载体均复合生长着大量种子细胞。皮下埋植30 d,A组植入物形成较为典型的软骨细胞及基质,II型胶原蛋白表达阳性;同期B组植入物无软骨组织形成。A组聚酯材料面积百分率显著低于B组(P<0.01)。结果表明RP结合载体材料表面修饰,能制备出兼具理想孔隙结构和良好生物相容性的组织工程支架载体,该载体高效复合rAAV-hBM P-2转染的M SC s为组织工程软骨构建创造有利条件。     

重组人骨形成蛋白2诱导的骨膜细胞构建组织工程骨的实验研究

目的通过组织工程技术方法，研究细胞-材料复合体体内骨再生的能力。方法采用材料学自组装技术的原理．以Ⅰ型胶原蛋白为分子模板．引导钙磷盐在液相中的矿化，制备具有天然骨基质层状结构的羟基磷灰石／胶原复合材料，并以热致分相法制备羟基磷灰石／胶原-聚乳酸[hydroxyapatite／collagen—poly-(L—lactic acid)，HAC—PLA]复合三维多孔框架，与重组人骨形成蛋白2(recombinant human bone morphogenetic protein2，rhBMP-2)诱导分化后的兔骨膜细胞构建组织工程骨，进行体外电镜及组织学观察。将3月龄裸鼠18只，分为3组，每组6只。A组皮下注射经rhBMP-2处理后的骨膜细胞悬液，B组植入未复合细胞的HAC—PLA，C组植入rhBMP-2处理后的细胞-材料复合体。术后8周取材行组织学观察，C组与B组及A组进行比较。结果三维多孔HAC—PLA框架材料孔隙率大于90％，孔径为50～300μm。骨膜细胞经500ng／ml的rhBMP-2处理后，与改善亲水性后的HAC—PLA三维多孔框架复合，构建组织工程骨。电镜显示接种的细胞能在此组织工程骨内部生长增殖，术后8周C组有新骨形成，A组注射部位表面平整，无新生物，B组为纤维组织，无骨及软骨形成。结论所构建的组织工程骨有望成为骨创伤修复治疗一种新的技术。     

小鼠胚胎干细胞-聚酯复合物在体多分化特性的初步实验观察

目的初步探讨胚胎干细胞聚酯复合物在体多分化特性。方法取BALBc孕鼠3.5d的囊胚,制备内细胞团(ICM)细胞用鼠胚成纤维细胞(MEF)饲养层及条件培养液培养,挑选胚胎干细胞(ES)集落并扩增传代。应用先进快速成形技术(RP)制备聚乳酸聚羟乙酸(PLGA)人工聚酯载体,扫描电镜(SEM)观察其超微结构,并对3mm×3mm×3mm大小的粒度均匀的颗粒型聚酯载体进行Ⅰ型胶原表面修饰。取10只裸鼠,于裸鼠体部左侧皮下植入2粒Ⅰ型胶原表面修饰的颗粒型PLGA聚酯载体并同时复合ES细胞(1×107个)作为实验侧;于裸鼠体部右侧对应部位皮下仅植入2粒Ⅰ型胶原表面修饰的颗粒型PLGA聚酯载体作为对照侧,术后30d取材组织学染色对比观察。结果制备和筛选出生长旺盛、传代稳定的ES细胞。先进RP制备的PLGA聚酯载体具有规则的空间网状支架结构、相互贯通的孔隙及材料表面微孔特征。组织学发现,实验侧植入体内30d,能形成包含各胚层细胞成份的“畸胎瘤”样组织,并可观察到较为典型的软骨细胞、软骨基质以及新生骨,且在多分化新生组织形成的同时载体材料逐渐降解;对照侧术后30d未见多分化新生组织形成,并仍有相对较多的聚酯载体有待降解。实验侧的多分化新生组织形成能力、生物相容性以及聚酯载体的生物可降解性均明显优于对照侧(P<0.01)。结论先进RP技术结合载体材料表面修饰的新工艺,对ES细胞全能分化特性无明显不利影响,将有望适用于以ES细胞为种子细胞的骨、软骨组织工程构建。