3D打印截骨导板辅助下的TKA手术在河西走廊地区的临床应用

目的　比较3D打印截骨导板辅助全膝关节置换（total knee arthroplasty,TKA）与传统手术方式行TKA的临床效果差异,探讨应用3D打印个性化截骨技术在TKA中的临床应用价值。 方法　将2015年10月~2018年6月间行TKA的120例（136膝）患者,随机分成3D组和传统组,3D组60例（70膝）采用3D打印截骨导板辅助膝关节置换手术,传统组60例（66膝）采用传统的膝关节置换方法。术前两组患者年龄、性别、KSS（knee society score）评分,均无统计学差异（P>0.05）。记录手术时间,术中实际股骨远端、胫骨近端截骨量,术后X线片测量平均股骨、胫骨机械轴夹角（MFTA）,矢状位胫骨平台后倾角（STCA）,并进行统计学分析,末次随访时行KSS评分。 结果　术后随访9~32个月,两组病例均未出现关节感染,假体松动、移位、下沉等并发症。3D导板组术前规划的股骨远端、胫骨近端截骨量与手术实际无统计学差异（P>0.05）;3D导板组的手术时间、MFTA值、STCA值与传统组相比差异有统计学意义（P<0.05）;末次随访3D导板组KSS临床及功能评分均高于传统组,两组间差异有统计学意义（P<0.05）。 结论　3D打印个性化截骨技术简化了TKA手术步骤,可提高手术的精准度与临床疗效,值得进一步推广应用。     

3D打印截骨导板辅助下的TKA手术在河西走廊地区的临床应用

目的　比较3D打印截骨导板辅助全膝关节置换（total knee arthroplasty,TKA）与传统手术方式行TKA的临床效果差异,探讨应用3D打印个性化截骨技术在TKA中的临床应用价值。 方法　将2015年10月~2018年6月间行TKA的120例（136膝）患者,随机分成3D组和传统组,3D组60例（70膝）采用3D打印截骨导板辅助膝关节置换手术,传统组60例（66膝）采用传统的膝关节置换方法。术前两组患者年龄、性别、KSS（knee society score）评分,均无统计学差异（P>0.05）。记录手术时间,术中实际股骨远端、胫骨近端截骨量,术后X线片测量平均股骨、胫骨机械轴夹角（MFTA）,矢状位胫骨平台后倾角（STCA）,并进行统计学分析,末次随访时行KSS评分。 结果　术后随访9~32个月,两组病例均未出现关节感染,假体松动、移位、下沉等并发症。3D导板组术前规划的股骨远端、胫骨近端截骨量与手术实际无统计学差异（P>0.05）;3D导板组的手术时间、MFTA值、STCA值与传统组相比差异有统计学意义（P<0.05）;末次随访3D导板组KSS临床及功能评分均高于传统组,两组间差异有统计学意义（P<0.05）。 结论　3D打印个性化截骨技术简化了TKA手术步骤,可提高手术的精准度与临床疗效,值得进一步推广应用。     

磷酸钙活性人工骨与自体骨颗粒环抱式植骨治疗四肢骨不连#br#

目的　探讨固化型磷酸钙活性人工骨(CPC/rhBMP-2)与自体骨颗粒环抱式植骨治疗四肢非感染性萎缩型骨不连的临床疗效。 方法　对2013年9月至2017年9月年间治疗的16例四肢非感染性萎缩型骨不连患者进行回顾性分析,其中男12例,女4例;年龄（37.06±16.31）岁（16~67岁）。骨不连部位：下肢11例（胫骨6例、股骨3例、跟骨1例、腓骨1例）,上肢5例（桡骨3例、锁骨1例、手舟骨1例）,所有患者均行断端新鲜化,骨缺损中央植入自体骨颗粒,外周植入CPC/rhBMP-2形成环抱式植骨。术后复查X线片观察骨折愈合情况,记录并发症发生情况,随访患者直到骨折愈合。采用上肢功能障碍评定量表（DASH）、下肢功能量表(LEFS)和SF-12生活质量量表对治疗前、后进行疗效评定。 结果　本组16例均获随访,随访时间（16.93±4.06）月（12~26月）。X片显示全部病例均获得骨性愈合,愈合时间（5.43±2.25）月（3~10月）;术后DASH、LEFS和SF-12评分与术前比较均有统计学差异(P<0.05)。 结论　固化型磷酸钙活性人工骨(CPC/rhBMP-2)和自体骨颗粒环抱式植骨治疗四肢萎缩型骨不连的愈合率及安全性高,疗效可靠。     

3D打印表面多孔钛根形种植体的生物力学研究

目的 探讨个性化表面多孔钛根形种植体的生物力学性能,为多孔根形种植体的设计及临床植入提供理论依据.方法 根据CT数据,运用3-matic软件设计表面多孔个性化根形种植体模型,并将其与下颌骨模型进行配准、网格划分和赋予材料学参数,负载200 N分析种植体最大应力及其周围骨的应力、应变.选择合适的临床病例微创拔牙后即刻植入...     

NAC-PCCs载骨形态发生蛋白2基因纳米微球促大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化

目的　构建半胱氨酸及磷酸胆碱共接枝的仿生壳聚糖载体（NAC-PCCs）,并包封骨形态发生蛋白2（BMP2）基因进行诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的研究。 方法　制备pBMP2/NAC-PCCs材料,检测其粒径、形态,绘制DNA缓释曲线,研究微球抗DNA酶降解能力。在骨髓间充质干细胞与材料共培养过程中,检测材料的转染效能、ROS清除能力、BMP2蛋白分泌水平、成骨相关基因RUNX2、OC表达、碱性磷酸酶活性等指标,以研究其对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。 结果　微球材料能有效避免DNA被生物酶降解,其转染效率为23.1%,ROS清除率为(36.13±0.47)%。同时实验结果显示与NAC-PCCs共培养的细胞, 其细胞内BMP2表达水平高于其余各组且成骨分化效果最佳。 结论　NAC-PCCs包封BMP2基因形成的纳米微球材料具有促进BMSC成骨分化作用。     

改性3D打印钛支架对脂肪间充质干细胞成骨分化的影响

背景:3D打印钛支架克服了传统钛支架内部结构可控性差及外形不匹配等缺陷,但由于钛的生物惰性较大,使其在植入体内后难以与周围组织快速稳定地结合。目的:采用喷砂酸蚀和阳极氧化方法改性3D打印钛支架表面,观察其对脂肪间充质干细胞黏附、增殖和成骨分化能力的影响。方法:采用喷砂酸蚀联合阳极氧化方法在3D打印钛支架表面构建微纳米多孔结构,扫描电镜观察其表面特征。将第3代大鼠脂肪间充质干细胞分别接种于3D打印钛支架组(A组)、3D打印钛支架+成骨诱导液(B组)、改性3D打印钛支架(C组)上,通过细胞骨架与CCK-8实验检测细胞的黏附和增殖能力,碱性磷酸酶与茜素红染色观察细胞的成骨分化能力,实时定量PCR分析细胞成骨相关基因的表达,免疫荧光染色观察细胞骨钙素与骨桥蛋白的表达。结果与结论:(1)扫描电镜下可见,改性后的3D打印钛支架表面出现微米及亚微米级凹坑和沟槽,内部有直径为70-100 nm的纳米级孔隙,孔隙之间相互连通;(2)共聚焦显微镜下可见,A、B组细胞伪足及触角较少,尚未铺展;C组细胞完全铺展在材料表面,可见大量明显的细胞伪足和触角,紧密附着于材料表面;CCK-8实验显示,改性3D打印钛支架...     

周期性牵张力介导BMP9通过PI3K/AKT信号通路调控人牙周膜成纤维细胞成骨分化

目的　研究在周期性牵张力介导下,骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic proteins 9,BMP9）能否激活PI3K/AKT信号通路调控人牙周膜成纤维细胞（human periodontal ligament fibroblasts,hPDLFs）成骨分化。 方法　利用FlexCell系统对体外培养的hPDLFs加载正弦波、形变率10%、频率0.5 Hz的周期性牵张力,免疫荧光法检测细胞骨架蛋白的表达及分布,qPCR检测RUNX2、OCN、OPN、OSX mRNA的表达情况,免疫印迹法检测成骨标志蛋白OCN、OPN的表达,加入PI3K信号抑制剂LY294002后AKT、P-AKT以及OCN、OPN的变化。 结果　与对照组比较,6 h、12 h组的细胞骨架蛋白表达增多且呈受力方向分布,OCN、OPN表达上调,差异有统计学意义（P<0.05）,qPCR检测mRNA的表达趋势与蛋白检测结果一致。 结论　周期性牵张力介导BMP9可以通过PI3K/AKT信号通路调控hPDLFs成骨分化。     

周期性牵张力介导BMP9通过PI3K/AKT信号通路调控人牙周膜成纤维细胞成骨分化

目的　研究在周期性牵张力介导下,骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic proteins 9,BMP9）能否激活PI3K/AKT信号通路调控人牙周膜成纤维细胞（human periodontal ligament fibroblasts,hPDLFs）成骨分化。 方法　利用FlexCell系统对体外培养的hPDLFs加载正弦波、形变率10%、频率0.5 Hz的周期性牵张力,免疫荧光法检测细胞骨架蛋白的表达及分布,qPCR检测RUNX2、OCN、OPN、OSX mRNA的表达情况,免疫印迹法检测成骨标志蛋白OCN、OPN的表达,加入PI3K信号抑制剂LY294002后AKT、P-AKT以及OCN、OPN的变化。 结果　与对照组比较,6 h、12 h组的细胞骨架蛋白表达增多且呈受力方向分布,OCN、OPN表达上调,差异有统计学意义（P<0.05）,qPCR检测mRNA的表达趋势与蛋白检测结果一致。 结论　周期性牵张力介导BMP9可以通过PI3K/AKT信号通路调控hPDLFs成骨分化。     

3D打印患手模型指导个性化选择皮瓣治疗虎口挛缩的效果研究

目的　探讨利用3D打印患手模型指导个性化选择皮瓣治疗虎口挛缩的临床效果。 方法　自2018年3月至2019年10月,对10例虎口中~重度挛缩者,术前3D打印患手模型,依据模型设计虎口开大后创面的形状及面积,个性化选择合适的皮瓣修复创面,术中比对验证,术后随访观察治疗效果。 结果　术中发现创面形状及面积与术前模拟设计基本一致,皮瓣选择与术前模拟一致,10例皮瓣均成活,供区及受区创面Ⅰ期愈合,随访6 ~ 12个月,皮瓣外形满意,感觉部分恢复,拇指恢复外展及对掌功能,虎口角度增加50~60 °（平均53.4 °）,虎口宽度增加18 ~ 35 mm（平均31.3 mm）,虎口修复评定：优7例,良2例,中1例。 结论　术前3D打印患手模型可指导个性化的皮瓣,使虎口挛缩开大的创面达到精准修复,减少手术时间,术后虎口外形及功能恢复良好。     

浓集自体骨髓基质干细胞复合物成骨的实验研究

目的:研究自体浓集骨髓基质干细胞(MSCs)复合物的成骨作用,以寻求治疗股骨头缺血性坏死的新方法。方法:中国白兔24只,随机分成3组。小牛脱钙松质骨(DBCB)作为载体,将一定量的骨形态发生蛋白(BMPs)与不同浓度含有骨髓基质干细胞(MSCs)的单核细胞悬液复合,制成MSCs/BMP/DBCB复合物(MⅠ:1×106,MⅡ:1×105和MⅢ:1×104),分别回植在骶棘肌内。术后2、4、8、12周取材,对标本做放射影像学、大体观察、显微镜组织学观察。结果:MⅠ组新骨生成量多于其它组。结论:复合物具有治疗股骨头缺血性坏死的潜能,但有待进一步研究。     

三维重建及3D打印技术在骨盆三维特征测量准确性研究

目的　研究分析尸体骨盆与其三维重建数字化模型及3D打印实体模型的三维特征测量结果差异。 方法　选择1具中年男性骨盆标本,根据骨盆的生理学结构特点在骨盆标本表面选取并固定共计14个特征点,并使用三坐标仪测量并记录特征点的三维坐标;使用CT设备对固定了特征点的骨盆标本进行1.0 mm的断层扫描;使用三维医学图像软件（Delta Medical Studio,DMS）对获取的扫描图像进行三维重建,并记录特征点的三维坐标;使用3D打印设备（熔融沉积成型,FDM）及光固化成型（Stereo Lithography Appearance,SLA）打印三维重建模型,三坐标仪测量记录特征点的三维坐标;通过记录的三维坐标分别计算尸体标本、数字模型、3D打印实体模型的特征点之间的距离及夹角;从最大误差、平均误差、t值验证等角度分析三组数据的误差情况。 结果　三维重建数字化骨盆模型的特征测量距离的平均误差约为0.5 mm,角度平均误差约为0.35 o;3D打印模型相对于骨盆标本的距离测量的平均误差约为0.8~1.1 mm,角度平均误差约为0.4°~0.5°。 结论 三维重建模型和3D打印实体模型对于骨盆术前的参考及测量精度方面具备可靠性,可根据实际需求选择3D打印模型作为骨盆术前规划的参考。     

三维重建及3D打印技术在骨盆三维特征测量准确性研究

目的　研究分析尸体骨盆与其三维重建数字化模型及3D打印实体模型的三维特征测量结果差异。 方法　选择1具中年男性骨盆标本,根据骨盆的生理学结构特点在骨盆标本表面选取并固定共计14个特征点,并使用三坐标仪测量并记录特征点的三维坐标;使用CT设备对固定了特征点的骨盆标本进行1.0 mm的断层扫描;使用三维医学图像软件（Delta Medical Studio,DMS）对获取的扫描图像进行三维重建,并记录特征点的三维坐标;使用3D打印设备（熔融沉积成型,FDM）及光固化成型（Stereo Lithography Appearance,SLA）打印三维重建模型,三坐标仪测量记录特征点的三维坐标;通过记录的三维坐标分别计算尸体标本、数字模型、3D打印实体模型的特征点之间的距离及夹角;从最大误差、平均误差、t值验证等角度分析三组数据的误差情况。 结果　三维重建数字化骨盆模型的特征测量距离的平均误差约为0.5 mm,角度平均误差约为0.35 o;3D打印模型相对于骨盆标本的距离测量的平均误差约为0.8~1.1 mm,角度平均误差约为0.4°~0.5°。 结论 三维重建模型和3D打印实体模型对于骨盆术前的参考及测量精度方面具备可靠性,可根据实际需求选择3D打印模型作为骨盆术前规划的参考。     

3D打印技术在骨肿瘤精准化治疗中的研究进展

骨肿瘤的手术治疗包括肿瘤切除和功能重建两部分,传统手术方式往往存在各种局限性。3D打印技术作为一种新兴的技术,在术前规划、肿瘤切除和功能重建中发挥了重要作用,同时在多种骨科数字技术的辅助下,成功实现了骨肿瘤的精准化治疗。此外,3D生物打印也在骨肿瘤的治疗中展现了巨大潜力。本文总结回顾了3D打印技术在骨肿瘤治疗中的应用情况及研究进展,并分析了现有技术的优缺点,发现3D打印技术在临床治疗中具有独特的优势,在骨肿瘤精准化治疗中具有广泛的应用前景。     

3D打印骨组织工程支架的制备技术

近年来,随着3D打印技术的飞速发展,人们开始通过3D打印技术去不断完善适合不同需求的定制骨组织工程支架。由于组织工程制造的支架是需要植入生物体内的,这就对支架有着极为严苛的要求。3D打印技术作为一种新兴制备骨组织工程支架的技术,其最大的优点是可以依照需求来定制个性化形状、结构,良好的宏微观结构、润湿性、机械强度和细胞反应的新型骨组织工程支架。本文回顾了2014―2019年间对骨组织工程支架的研究,对3D打印骨组织工程支架进行了总结,并且介绍了在多功能骨组织工程支架设计与制作中的理念与研究。     

基于彩色3D打印技术的肾结石个性化手术治疗

目的　探究彩色3D打印技术在泌尿外科经皮肾镜碎石取石术（PCNL）中的应用及临床意义。 方法　随机选择16例彩色3D打印肾结石患者作为A组,利用逆向工程与彩色3D打印技术进行重建并备1:1大小完整的肾脏、肾血管及肾彩色结石3D模型。选取23例传统PCNL患者作为B组,观察比较A、B两组的手术时间、术中出血量、住院时间、并发症以及结石清除率。手术医师填写模型评估调查问卷,患方填写调查问卷并进行评分。 结果　成功打印出患者的彩色3D结石模型。纳入研究的两组患者年龄、结石大小、铸型结石量无统计学差异。两组的预估穿刺深度与实际穿刺深度分别为A组：（6.5±0.8）cm vs（6.8±1.1）cm （P>0.05）; B组：（6.5±1.5）cm vs （7.6±1.8）cm（P<0.05）。两组医师评分分别为（8.4±0.4）,（6.5±0.5）（P<0.05）;患者评分分别为（9. 0±0.7）,（7.2±0.6）（P<0.05）。两组的结石清除率,手术时间,术中出血量,住院时间,并发症例数分别为： 81.25% vs 73.91%（P<0.05）,（52.27±9.64）min vs（67.39±10.81）min（P<0.05）,（55.49±18.16）mL vs（92.92±22.17）ml（P<0.05）,（6.48±1.51）d vs（7.32±1.43）d（P >0.05）,1例vs 3例（P<0.05）。这些结果提示使用彩色3D打印结石模型预估的穿刺点和穿刺深度与实际手术基本相符,出血量更少,手术时间更短、并发症更少。手术医师评价彩色3D打印结石模型满意,患方术前谈话满意度更高。 结论　彩色3D打印技术能够使泌尿外科医生在术前精确、直观地了解肾结石情况,较传统手术获得更高的精确性和安全性。使用彩色3D打印结石模型对患者进行病情讲解和术前谈话可以提高其对肾结石及手术并发症的理解,有利于构建良好的医患关系。     

3D打印钛网在颅部骨缺损修复术中的应用

目的探讨3D打印钛网在颅部骨缺损修复术中的应用效果。方法回顾性分析我院88例行去骨瓣减压术的患者临床资料,按照手术方式分为观察组和对照组,对照组49例患者采用手工裁剪钛网行修补术,观察组39例患者采用3D打印钛网行修补术。比较2组患者手术修补时间、围术期并发症、钛钉固定数目和钛网厚度,随访5~17个月,比较2组患者随访期间并发症发生率。结果与对照组相比,观察组手术修补时间较短,围术期并发症发生率较低,钛钉固定数目较少,钛网厚度较小,差异均具有统计学意义(P<0.05)。随访期间,观察组并发症发生率低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印钛网在颅部骨缺损修复术中有较好的近期临床疗效,并发症较少,可精准、个体化地定制骨缺损修补材料。     

3D打印钛及钛合金医疗器械的优势及临床应用现状*

3D打印作为一种新型快速成型制造技术,在个性化、复杂三维结构及难加工医疗器械的制造中,无论在成本还是交付时间上,都体现出传统技术无可比拟的优势。本文概述了3D打印医疗器械的主要应用特点和优势,重点论述了3D打印钛及钛合金医疗器械的研究动态、临床应用及病例,对其大规模广泛应用和推广前景进行了展望。     

定位装置辅助下四肢深部金属异物的精准定位及取出

目的　探讨新型定位装置在四肢深部金属异物精准定位及取出术中的应用。 方法　选取成人尸体防腐上、下肢标本10侧,置入φ2.0 mm金属球造模65例,分为实验组和对照组,前者为65例异物的实际定位结果,后者为理论上65例异物的定位结果。在定位装置辅助下定位,之后进行薄层CT扫描和三维重建,测量定位偏差距离（D1）,统计不同精度等级的合格定位数,进行卡方检验,获得定位装置的定位精度,记录透视时间（T1）和异物取出时间（T2）。 结果　65例金属异物全部实现精准定位并取出;T1=（46.06±18.44）s,T2=（177.10±65.87）s;该定位装置的定位精度为2.3 mm。 结论　借助定位装置可实现四肢深部金属异物的精准定位及取出。