虚拟手术及3D打印导板在腓骨肌皮瓣修复下颌骨缺损中的临床应用

目的：将虚拟手术及3D打印导板用于腓骨肌皮瓣修复下颌骨缺损,实现下颌骨缺损的个性化精确修复,并探讨3D打印导板在提高下颌骨缺损修复精确度方面所发挥的作用。方法：10例下颌骨病变患者在术前模拟完成病变切除及腓骨移植重建,设计制作3D打印导板,术中应用导板重建下颌骨。术后使用图像融合技术对比实际手术与模拟手术的差异大小,对其差异值进行统计分析。结果：3D打印导板术中就位顺利,患者面型及咬合关系恢复良好。测量结果显示10例患者实际手术与模拟手术最大截骨误差为（1.57±0.80） mm。结论：数字化3D打印导板应用于腓骨肌皮瓣修复下颌骨缺损,能获得较好的精准度。使用髁突定位导板固定下颌残端,能有效稳定患侧髁突位置,提高重建精确度。     

3D打印技术的发展及在神经外科领域的应用及前景

3D打印最早应用于工业,其最常用的打印技术主要有积压—熔融沉积式、光敏树脂选择性固化、选择性激光烧结。目前在医学上成熟应用于3D打印医学模型及3D打印医疗器械,3D打印生物人工器官目前处于探索阶段。在神经外科领域,3D打印颅骨成型技术目前已应用于临床颅骨缺损患者修补手术中。同时3D打印病变模型应用在脊柱手术、颅底肿瘤、颅内动脉瘤及动静脉畸形手术的术前模拟,利于制定精确的手术计划。3D打印技术在神经外科领域具有广阔的发展前景。     

3D打印技术在颈椎椎弓根螺钉内固定术中的研究进展

3D打印技术(three—dimensional printing technology)是快速成型技术的一种,它是以计算机三维设计为基础,采用粉末状金属、塑料等可粘合材料,通过分层制造、逐层叠加的方式来构造相应的模型的技术。3D打印可通过术前扫描进行三维重建,制定相应模型并进行术前规划和模拟手术,较好地预估骨性结构异常及椎动脉走向,提高颈椎椎弓根螺钉内固定术的准确性和安全性,降低了螺钉穿透骨皮质的风险,缩短手术时间,减少了术中失血量及严重并发症(如损伤脊髓、椎动脉)的发生。相较于传统徒手置钉法而言,3D打印技术大大提高了手术的精准性和安全性,在临床上具有广阔的应用前景。本文就3D打印技术在颈椎椎弓根螺钉内固定术中的应用及其优缺点作一综述。     

3D打印光固化树脂模型在精确评估膝关节损伤及其个体化治疗方案制定中的应用

目的：采用三维（3D）打印光固化树脂模型在体外直观地还原膝关节损伤患者骨及关节面损伤范围及程度,为临床上严重的关节炎患者的诊断及个体化治疗方案的制定提供可靠的依据。方法：选取1例19岁男性创伤性关节炎患者,对患者双下肢进行CT扫描并行三维重建,采用3D打印技术以1：1的比例打印出患侧及健侧膝关节骨的光固化树脂模型;随后对模型进行CT扫描,将其与患者膝关节CT数据共同三维重建,并进行参数测量,应用统计学方法比较2组参数差异,验证模型精确性;通过术前手术模拟进行个体化治疗方案制定,通过模型进一步确定与该患者匹配的假体型号。结果：该模型各项参数与患者膝关节影像学参数比较差异无统计学意义（P>0.05）。术中观察,患者股骨远端、胫骨近端关节面等病损情况与术前3D打印模型高度吻合。所选假体型号匹配,手术时间较同类手术明显缩短,麻醉时间及出血量均有所减少。患者术后短期随访效果良好。结论：3D打印光固化树脂模型具有很高的精确度,可以应用于骨关节炎的辅助诊断和手术模拟,确定更为合理的个体化方案,提高手术疗效。     

3D打印技术在成人DDH人工全髋关节置换术中的临床应用研究

目的 探讨3D打印技术在成人发育性髋关节发育不良(DDH)行全髋关节置换术中的应用及意义。 方法 选择8例髋关节发育不良(Crowe各型成人DDH终末期骨性关节炎)患者,其中男性3例,女性5例;年龄45～63岁,平均年龄53.6岁。其中CroweⅠ型1例,CroweⅡ型3例,CroweⅢ型3例,CroweⅣ型1例,术前应用3D打印技术打印髋关节模型,确定髋臼硬化及缺损部位、缺损范围、卵圆窝骨赘增生情况,制定术前计划、模拟手术操作,术前确定真正的髋臼中心、假体模型的大小。实施手术操作,记录术中所见髋臼硬化及缺损部位、缺损范围、卵圆窝骨赘增生情况,记录髋臼打磨的范围,记录所选用假体的大小,记录手术时间及出血量,术后对患者髋关节活动进行评价。 结果 8例患者术中所见髋臼缺损及硬化部位、缺损部位大小、术中对髋臼假体打磨的范围、术中确定髋臼中心位置与3D打印假体模型完全一致,手术时间、出血量较过去传统手术明显减少,术前准备假体大小与术中所用一致,术后髋关节功能改善明显,活动良好。 结论 3D打印技术降低了成人髋关节发育不良行全髋关节置换的手术难度,手术时间及出血量减少,术后患髋活动良好,具有广泛的临床意义。      

3D打印技术辅助复杂性寰枢椎脱位手术临床应用

目的：探讨3D打印技术在复杂性寰枢椎脱位的临床应用。方法：58例寰枢椎脱位患者,术前行64排螺旋cT扫,进行三维重建和快速成型,在模型进行模拟手术,选择合适钢板。结果：平均随访48个月,无局部复发,钢板和螺钉松动及断裂事件发生。结论：3D打印辅助个体化技术可提高寰枢椎脱位手术效率与精确度。数字化三维模型能够更直观、更准确地反映了颈椎病变的三维立体结构,对临床医生的诊断、手术计划、内固定选择等有较大帮助,并且减少了手术的操作时间,达到更佳的手术效果。     

3D打印辅助复杂髋关节置换术附1例报道

目的探讨3D打印技术在复杂髋关节置换术中的临床应用。方法诊治1例复杂髋关节畸形患者,术前通过三维CT重建数字化骨盆影像,再通过3D打印技术,制造1∶1髋关节模型,在模型上直观了解髋臼与股骨头的关系特点,预先选取合适的假体,行髋关节置换术。结果手术顺利完成,手术时间120 min,术中自体血回收300 ml,住院时间15 d。术后症状均得到缓解。结论 3D打印技术应用于复杂髋关节置换术治疗,有助于术者更好地了解髋关节的特点,缩短手术时间,降低手术难度,通过预先选取的假体更精确地植入患者体内,提高术后效果。     

应用3D打印技术联合组配式S-ROM假体人工髋关节置换术治疗成人CroweⅣ DDH

目的 探讨3D打印技术联合组配式S-ROM假体人工髋关节置换术在治疗成人CroweⅣ DDH的应用.方法 2014年9月至2017年9月, 随机选取10例成人CroweⅣ DDH患者, 分为3D组 (5例) 和常规组 (5例) .男性4例, 女性6例, 年龄2763岁, 平均43.6岁.2组病例术前均进行Harris评分, 3D组根据患者三维CT数据, 制作髋关节3D打印模型.并依据模型测量选择假体大小、确定手术方案并进行模拟手术.随后采用组配式S-ROM假体进行人工关节置换术, 记录术中髋关节实际情况、假体型号、手术时间及出血量等.术后1周再次行Harris评分, 随访早期疗效和并发症发生率.结果 3D组术中髋关节实际情况与术前3D打印模型一致, 术中出血量、手术时间、术后Harris评分提高情况均优于常规组, 术后髋关节功能改善明显, 活动良好.结论应用3D打印技术联合组配式S-ROM假体人工髋关节置换术治疗成人CroweⅣ DDH, 可以进一步提高手术精确度和成功率, 减少手术时间、出血量及并发症发生率等.     

三维可视化联合3D打印在Bismuth-Corlette III、IV型肝门部胆管癌个体化精准外科治疗中的应用

目的 探讨三维可视化3D打印在Bismuth-Corlette Ⅲ、Ⅳ型肝门部胆管癌个体化精准外科治疗中的应用价值。方法 回顾性分析南方医科大学珠江医院肝胆外科2016年5月~2019年3月在三维可视化3D打印指导下10例肝门部胆管癌外科手术治疗患者。收集患者薄层CT数据,进行三维重建后打印3D模型,观察肿瘤与肝内胆管、肝动脉、门静脉和肝静脉系统的三维立体关系,进行术前模拟手术并制定手术方案,将3D打印模型带入手术室进行术中实时导航,指导手术治疗。结果 10例患者均成功构建三维可视化打印3D模型,进行 Bismuth-Corlette三维可视化分型：Ⅲa型4例、Ⅲb型4例、Ⅳ型2例,其中门静脉变异4例,肝动脉变异3例。门静脉“三分叉”变异2例;“工字型”变异1例;1例罕见的门静脉右前支缺如变异;2例既有门静脉变异又出现肝动脉变异。肝动脉变异3例,1例肝左动脉起自胃左动脉,2例肝右动脉起自肠系膜上动脉。其中Ⅲb型4例行左半肝切除术; Ⅲa型4例行右半肝切除;Ⅳ型1例行围肝门区域切除,1例行左半肝切除术。此组患者术前三维可视化3D打印模型及术前规划与术中情况均一致。手术时间452±75.12 min,术中出血量356±62.35 mL,术后住院时间15±4.61 d。术后出现胆漏1例,少量胸 腔积液3例,经通畅引流及内科治疗后康复出院,围手术期无肝功能衰竭及死亡病例。结论 三维可视化联合3D打印对Bismuth-Corlette Ⅲ、Ⅳ肝门部胆管癌进行准确的术前评估、手术规划,优化手术方案,尤其在肝内血管变异情况下,有助于提高手术安全性,降低手术风险。     

3D打印技术辅助颈椎高位多节段脊索瘤手术临床应用

目的：探讨3D打印技术辅助颈椎高位多节段脊索瘤手术切除的临床价值.方法：两例颈椎高位脊索瘤患者,术前行64排双源螺旋CT扫描,进行三维重建,快速成型制作出与实体1：1大小的颈椎模型,对颈椎模型术前制定手术方案,手术规划和模拟手术,指导手术治疗.结果：术前模拟手术使手术时间缩短,减少术中失血量,手术中参照模型,达到术中精确置钉效果.结论：3D打印技术能全面、直观、精确地显示颈椎肿瘤各部位解剖结构的空间关系,对于颈椎高位多节段脊索瘤治疗均有很强的临床指导作用,使手术更精确、更可靠、更方便,它在颈椎肿瘤的治疗中有着广阔前景.     

计算机辅助设计3D打印聚醚醚酮材料修复儿童颅骨缺损的应用

目的:证明用于儿童颅骨缺损的3D打印聚醚醚酮(PEEK)材料植入物的三维建模和制作方法的可行性和有效性.方法:选取空军军医大学唐都医院2019年4月至2019年12月收治的7例颅骨缺损或颅骨骨肿瘤患者,利用64排CT薄层扫描影像数据,使用Mimics 19.0软件进行医学三维建模,在重建后的模型上使用Magics和Ge...     

3D打印技术在骨肿瘤手术治疗中的应用

面对骨肿瘤患者个体化的差异如何在尽量保留肢体情况下精准完整地切除骨肿瘤、重建骨肿瘤切除后的骨缺损、减少肿瘤复发率以及最大限度地恢复肢体的功能对于骨科医生来说是一个巨大的挑战.本文主要介绍了3D打印新型模型与骨肿瘤周围复杂的解剖关系,3D打印截骨导板快速切除骨肿瘤,3D打印假肢及内植入物重建肿瘤切除后的骨缺损,3D生物打...     

三维打印技术在先天性心脏病中的应用

先天性心脏病是发病率最高的出生缺陷。三维打印技术可以通过三维实体模型呈现心脏解剖，为进一步理解解剖结构提供了新的方法。本文就三维打印技术在先天性心脏病外科手术术前规划、术中导航中的应用、个性化植入物、医生外科手术训练和医学教育及促进医患沟通，帮助患者及家属了解病情等方面的应用进行综述。三维打印技术未来或可推动先天性心脏病诊治水平提高，提升外科医生手术熟练度，缩短手术时间，减少围术期并发症发生，以及制造出更多个性化心血管植入物及医疗器械，真正体现了精准医学的概念。     

3D打印计算机虚拟辅助技术在髋臼骨折术前规划中的应用

目的 探讨3D打印技术计算机辅助下虚拟手术模拟在髋臼骨折术前规划中应用的可行性和有效性.方法 回顾性分析2013年9月～2015年12月行手术治疗并获完整随访的53例髋臼患者资料.其中19例患者应用CT三维重建、计算机虚拟复位内固定、3D模型打印、个性化手术模拟,术中按术前规划手术(3D组);34例患者行术前常规检查,术中经验性手术(常规组).记录两组患者的术中出血量、围手术期输血量、术中透视次数、手术时间、骨折复位质量等.并应用MIMICS软件的三维叠加功能将术前规划与术后结果进行比较分析.结果 所有患者均顺利完成手术,3D组术中出血量、围手术期输血量、术中透视次数少,手术时间缩短,以上项目两组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05).术后根据Matta评分标准评定骨折复位质量:3D组与常规组优良率分别为[94.7％(18/19):82.4％(28/34)];末次随访时髋关节功能根据改良Merle D' Aubigne&Postel评分标准:优良率分别为[89.5％(17/19):85.3％(29/34)],以上项目两组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05);3D组术前术后CT数据MIMICS软件三维叠加显示实际内固定放置与术前设计吻合度较高.结论 3D打印技术计算机辅助下虚拟手术对髋臼骨折进行术前规划是可行的、精确的,能有效提高手术效率.     

混合现实技术在口腔颌面部肿瘤手术中的应用

目的:探讨混合现实技术在口腔颌面部肿瘤手术中的应用价值。方法:选择2018年12月—2020年1月就诊于北京大学口腔医院口腔颌面外科需行手术治疗的肿瘤患者,将患者术前增强CT原始数据导入星图医学影像工作站(维卓致远,中国北京),分别对肿瘤、血管、骨骼等重要解剖结构进行三维模型重构,显示其术前空间关系,对重点结构进行标记,并进行术前规划。通过混合现实技术在术区立体显示三维重建模型,术者利用简单手势在术中保持无菌状态下对眼前的三维重建模型进行调整,观察肿瘤范围、大小、位置及其与周围临近重要解剖结构的关系。应用混合现实技术辅助手术进行,手术开始前进行三维模型配准,肿瘤显露过程中进行术中验证,术后利用Likert量表对混合现实技术的应用效果进行评价。结果:入选的8例患者均顺利实施了混合现实技术辅助下的肿瘤切除手术,手术过程中三维重建模型平均配准时间为12.0 min,术者在所有病例的手术中均都能直观、立体地观看肿物以及周围解剖结构的三维重建模型,并可在术中自行调整图像。Likert量表评价结果显示:在感知准确性、帮助确定解剖部位、术中图像引导作用,以及改善手术安全性的潜力方面均获得较高评分(分别为4.22、4.19、4.16和4.28分)。8例患者术后愈合良好,无手术并发症发生。结论:混合现实技术能通过三维重建模型实时立体可视化,提供术区解剖结构信息,引导和修正手术操作,提高口腔颌面部肿瘤切除手术的准确性和安全性。     

颅骨缺损钛网修补的常见问题及处理

目的：探讨颅骨缺损钛网修补过程中常见的问题、防治方法及效果。方法对2009年1月-2015年12月该院收治的146例颅骨缺损行钛网修补患者进行1个月~1年的随访,对钛网修补过程中出现常见问题的40例患者的临床资料回顾性分析。结果该组40例出现常见问题的患者包括：外形效果差、影响美观10例,术前骨窗塌陷或膨出10例,头皮下积血、积液3例,硬膜下血肿、脑挫裂伤1例,咬合疼痛6例,切口愈合不良、头皮坏死2例,切口感染2例,癫痫3例,钛网外露3例。结论颅骨缺损钛网修补虽然手术操作简单,但对于出现的常见问题应予足够的重视,通过正确的术前评估、改进手术方法、提高手术技巧、采取相应的预防性措施可以降低相关问题的发生,提高手术的成功率。     

3D打印技术在提高80例应用血管化腓骨移植修复下颌骨缺损精确度方面的临床探讨

目的  探讨3D打印技术在提高80例应用血管化腓骨移植修复下颌骨缺损精确度方面所发挥的作用。方法  80例下颌骨病变患者在计算机辅助设计软件上模拟完成病变切除及腓骨移植修复重建，打印出重建后的实体模型及指导截骨和取骨塑形的数字化导板，并根据模型预弯制重建板。术后1周复查CT，再将患者的CT数据导入计算机辅助设计软件，对比实际手术与模拟手术截除的下颌骨颊舌侧与腓骨内外侧的长度误差。结果  实际手术截除颊侧下颌骨与模拟手术截除颊侧下颌骨误差（MB）为（0.99±1.06）mm；实际手术截除下颌骨舌侧与模拟手术截除下颌骨舌侧误差（ML）为（1.47±1.30）mm；实际手术截除腓骨内侧与模拟手术截除腓骨内侧误差（FM）为（1.41±0.97）mm；实际手术截除腓骨外侧与模拟手术截除腓骨外侧误差（FL）为（1.62± 1.46）mm。结论  3D打印技术在血管化腓骨移植修复下颌骨缺损方面可获得较高的精度。

     

3D打印成型技术在新疆口腔颌面部创伤双语教学中的应用

目的探讨3D打印快速成型技术在口腔颌面部创伤教学中的应用。方法运用3D打印快速成型技术教学法和常规多媒体教学法分别给予2010、2011年级口腔医学专业民汉双语班和口腔医学专业汉语班讲授口腔颌面部创伤课程。结果 2010级、2011级口腔医学专业民汉双语班比同一年级口腔医学专业汉语言班在口腔颌面部创伤示教课中骨折移位情况、骨折钛板坚固内固定、拉力螺钉水平固位等方面掌握成绩明显优异。结论口腔颌面部创伤的骨折移位方向、骨折坚固内固定、拉力螺钉的使用等均为临床教学难点,临床教学示教中使用3D打印快速成型技术能够有效提高颌面部创伤教学效果、进一步提高学生的动手能力,将实践和理论充分结合。     

3D打印技术在复杂肿瘤膝关节股骨假体周围骨折翻修术中的应用

目的：采用计算机三维重建技术对1例复杂的肿瘤膝关节股骨假体周围骨折患者进行术前设计和手术模拟,为解决肿瘤膝关节置换术后股骨假体周围骨折的问题探索出一条更为精准可行的方案。方法：选择1例32岁被诊断为肿瘤膝关节股骨假体周围骨折的女性患者为研究对象,将患者双侧下肢骨骼和假体分别进行三维重建。测量患侧骨折位置的长度、残余股骨长度、股骨假体近端顶点的位置、组配式假体各个部分及患侧股骨髓腔在各个位置的直径等重要参数。根据参数在原有假体基础上进行股骨柄和钉道的特殊设计,与患侧股骨进行计算机模拟组装,无误后按照三维文件找原厂家进行假体股骨柄组件及导向器的定制。采用SLA光固化树脂打印机打印剖开的患侧股骨的树脂模型,与定制的组件和导航器一并在患侧进行假体模拟植入,匹配成功后进行常规手术,术中取出骨水泥,按照术前设定的步骤进行股骨柄翻修,术中骨折缺损处采用同种异体骨板进行修补。观察患者手术前后X线、患者术中病理检测结果、术后康复功能和康复功能评分。结果：术前经计算机匹配成功,模型与假体模拟组装成功,导向器重新定制,术中成功按照术前设计实施手术。术后病理回报结果符合预判。X线对位、对线良好。术后1个月患者恢复正常行走和下蹲功能,患者MSTS93评分从术前0分提高到术后1个月14分。结论：对于复杂的肿瘤膝关节假体周围骨折,术前可以采用计算机三维重建进行手术设计和模拟,3D打印技术打印模型与假体进行手术模拟匹配,从而保证最佳的手术效果。