标尺模板在Branemark种植修复中的制作和应用

目的：制作并观察标尺模板在指导Branemark种植手术，提高手术安全性方面的作用。方法：选择15例患者52颗种植体，铸造制作标尺模板后戴入口腔拍摄曲面体层片。根据影象所显示的适宜种植区域与颏孔、上颌窦等颌骨重要解剖结构的位置，结合上部修复设计选择Branemark种植体数量与植入点，并借助标尺模板的定位网格予以记录。手术时将标尺模板戴入口腔，根据记录结果在颌骨表面显示种植体入点与颌骨重要解剖结构的位置，指导手术进行。术后戴入标尺模板拍摄对照片，判断种植体与预定位置的吻合性。结果：52颗种植体中，除1颗种植体因术中临时改变种植位置，其余51颗种植入位置均与术前计划一致。结论：在Branemark种植修复中制作并应用标尺模板，能方便直观地帮助术者将种植体植入预定位置，避免损伤颏孔等颌骨重要解剖结构，提高了手术的正确性与安全性。     

数字化快速成型牙种植导板辅助修复上前牙种植：12个月随访

BACKGROUND: Dental implantation in maxillary esthetic zone is difficult to achieve desired outcomes. OBJECTIVE: To observe the feasibility of digital rapid prototyping implant template for anterior implantation. METHODS: Eighty patients scheduled to receive anterior implant treatment were enrolled. According to the wishes of patients, they were divided into two groups, with 40 cases in each group, and were given routine implant treatment (control group) and digital rapid prototyping template-aided dental restoration (observation group). After implantation, the X-axis, Y-axis and Z-axis errors of the two groups were measured, and the patients were followed up for 12 months. RESULTS AND CONCLUSION: After implantation, the errors of X, Y and Z axes in the observation group was significantly lower than those in the control group (P < 0.05); at 24 hours after implantation, patients in the two groups showed good appearance of the anterior tooth with no dental prosthesis loosing. Imaging examinations in the two groups showed no obvious bone resorption. These findings indicate that the aid therapy using digital rapid prototyping can obtain satisfactory therapeutic effect on anterior tooth restoration in the maxillary esthetic zone and precisely localize the dental implantation site.      

计算机辅助导航模板辅助颈椎椎弓根置钉可行性研究

目的：利用逆向工程原理和快速成型技术,通过尸体标本试验验证导航模板可行性及准确性。方法：选取成年男性正常颈椎骨标本1具,范围从C1-7CT连续断层扫描数据集,采用Mimics 8．1三维重建颈椎数字解剖模型。分别在Geomagic studio9、Magics 9．5软件平台打开三维重建模型,定位三维参考平面,利用逆向工程（RE）原理寻找椎弓根的最佳进钉通道,提取椎板的表面解剖学形态,建立与椎体后部解剖学形态一致的反向模板,拟合模板和椎弓根孔道成定位模板,将导航模板通过激光快速成形技术制造出实物模型。将制作的实物模板和标本的椎板相吻合,利用导航模板的导航孔置入椎弓根螺钉,术后根据CT扫描评价椎弓根螺钉位置的准确性。结果：成功的设计并制作出与椎体后部解剖学结构一致的导航模板。术后CT扫描显示,模拟手术置入的14枚椎弓根钉位置均为Ⅰ类。结论：利用逆向工程原理和快速成型（RP）技术为颈椎弓根的定位、定向提供了一种新的方法,具有较好的应用前景。     

瓷熔附金属基底冠的计算机辅助设计与制作

针对日益迫切的快速和高质量的口腔修复需要,我们试验了制作磨牙金属CAD/CAM基底冠的全过程。首先,利用三维光栅测量仪对牙预备体模型进行数据测量,获得磨牙表面的三维网格模型;然后,根据自主研发设计的基底冠设计软件对模型进行等距、裁剪和过渡等操作,构造出基底冠的三维模型;最后,在高速数控雕刻机上加工出实物。结果表明,加工的基底冠实物不但和预备体的贴合程度比较理想,而且质量稳定、精度高。     

基于三维模拟的定位牙合板快速原型制作法

正颌外科手术中使用的定位牙合板传统上是基于术前二维测量与模型外科手工制作的,程序繁琐且精度难以保证。为符合计算机辅助手术的发展趋势,我们在实现了正颌外科手术的三维模拟与预测、得到具有良好咬合关系和良好面型的颌面模型后,通过牙合板原坯与上下颌模型之间的布尔运算得到牙合板模型,采用快速原型技术加工成牙合板,应用于临床,形成了不同于传统的模型外科手工制作牙合板的新方法——计算机生成牙合板法,简化了牙合板制作过程,提高了制作效率和精度。     

可摘局部义齿支架的计算机辅助设计与制作

通过对Kennedy第二类牙列缺损的可摘局部义齿支架的计算机辅助设计与制作,形成了一种新的设计方法。首先用三维数字扫描仪对口腔的石膏模型进行测量,预处理后获得模型的三维点云数据;然后按照临床设计原则,利用逆向工程软件和三维CAD软件分别构建基托、大连接体、卡环和小连接体等可摘局部义齿支架各部分的三维数字化模型;最后组合完成了可摘局部义齿支架的设计,并进行快速原型制造和脱模铸造实体。结果表明:加工的可摘局部义齿支架不但和牙模的贴合程度比较理想,而且质量稳定、精度高。     

三维打印组织工程牙计算机辅助设计建模技术的应用

背景：国内外关于如何成功构建组织工程牙支架材料内部空间构型的文献报道较少。 目的：建立适用于组织工程牙需求的支架材料CAD空间构型及支架结构实体微观模型STL格式文件。 方法：采用MICRO CT对离体大鼠第二磨牙进行连续扫描,将MICRO CT获得的DICOM格式文件导入MIMICS软件,将生成的三维模型导入GEOMAGIC12软件,提取外层轮廓,利用偏移功能模拟得到大鼠磨牙外层轮廓数据。利用CATIA V5R17软件构建支架材料空间内部多孔微观模型单体,在空间合适坐标上阵列得到组织工程牙内部支架整体模型,通过变更单体构型还可快速建立多种整体支架构型。装配大鼠磨牙外层轮廓数据与内部空间支架得到三维打印组织工程牙CAD 模型STL文件。 结果与结论：成功建立了牙体组织支架微观结构CAD模型,该CAD STL模型可直接用于三维打印系统快速成型组织工程牙支架。说明基于结合计算机逆向与正向工程建模技术,可快速建立多种符合组织工程牙要求的支架材料空间构型。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      

即刻种植中异体脱细胞真皮基质引导的骨组织再生*

背景：脱细胞真皮基质可作为软组织支架使成纤维细胞和上皮细胞在其中增殖,并最终成为宿主组织的一部分。 目的：观察异体脱细胞真皮基质引导即刻植入种植体周围骨组织再生的效果。 方法：选择口腔修复行即刻种植患者15例,使用异体脱细胞真皮基质行骨组织引导再生,种植体植入后,测量术中、植入后6,12个月唇侧骨壁厚度,同时观察种植体周围软组织愈合情况。 结果与结论：6个月后均完成最终修复,无感染及明显并发症。异体脱细胞真皮基质有效关闭了即刻种植位点的软组织创口,6个月内逐渐与种植体周软组织发生整合。植入后6,12个月种植位点唇侧骨壁厚度与唇侧骨量高于术中测量值(P < 0.05),植入后6,12个月组间骨壁厚度及骨量变化不明显(P > 0.05)。说明异体脱细胞真皮基质作为屏障膜能有效引导骨组织再生,降低即刻种植术中关闭创口的难度,短期临床结果满意。关键词：异体脱细胞真皮基质;牙种植体;即刻种植;引导骨组织再生技术;组织膜 缩略语注释：GBR：guided bone regeneration,骨组织再生技术;ADM：acellular dermal matrix,异体脱细胞真皮基质 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.16.002     

骨盆髋臼生物模板的快速成型制备及其重要作用

骨盆髋臼骨折属于关节内骨折,致残率和死亡率都非常高,它的临床治疗是一个难题.本研究通过采集患者的CT图像进行计算机处理,去除软组织图像,重建出骨盆的三维模型,将数据输入快速原型机,使用分层实体制造的方法,制造能够反映出骨盆髋臼骨折实际情况的生物模板.通过研究生物模板,可以做出准确的手术方案,完成钢板精确预弯和模拟手术,指导实际手术,并为手术复位与导航提供数据支持.     

基于三维模拟的定位[牙合]板快速原型制作法

正颌外科手术中使用的定位[牙合]板传统上是基于术前二维测量与模型外科手工制作的，程序繁琐且精度难以保证。为符合计算机辅助手术的发展趋势，我们在实现了正颌外科手术的三维模拟与预测、得到具有良好咬合关系和良好面型的颌面模型后．通过[牙合]板原坯与上下颌模型之间的布尔运算得到[牙合]板模型，采用快速原型技术加工成[牙合]板，应用于临床，形成了不同于传统的模型外科手工制作[牙合]板的新方法——计算机生成[牙合]板法，简化了[牙合]板制作过程，提高了制作效率和精度。     

口腔种植手术导板制作技术的进展

牙种植术要求术者充分利用现有的骨量植入种植体,达到修复所需的最佳位置,同时尽最大可能避免各种副损伤,化解手术风险。目前基于CT数据的计算机辅助设计和制造种植导板等技术已逐渐应用于临床,采用口腔种植手术导板技术可在手术进行前对手术的效果进行评估,大大提高手术的成功率,降低手术风险。本文对口腔种植导板的制作技术及其应用进行了综述。     

计算机辅助技术联合3D打印模板在脊柱畸形矫正手术中的应用研究

目的　探讨计算机辅助技术在脊柱畸形手术中的应用价值。 方法　计算机辅助手术组：选择我科自2009年1月起至2011年6月32例脊柱畸形患者,通过计算机辅助技术结合3D打印完成手术,术后随访12~60个月。对照组：对照我科同期27例常规手术治疗的脊柱畸形患者,通过对二组的各项指标进行对比并行统计学分析,论证计算机辅助技术的优越性。 结果　计算机辅助手术组与对照组相比,手术时间、术中出血量、置钉成功率、术中X线照射次数、 Cobb角纠正率均较对照组改善,对比均有统计学意义（P<0. 05）。 结论　计算机辅助技术能显著提高脊柱畸形外科手术的准确度及安全性,缩短手术时间。     

Computer aided design and verification of megavoltage tissue compensators for oblique beams

A computer based radiotherapy dose compensator system is presented. A plane of uniform dose (pud) is chosen which passes through the central axis at a reference depth in the patient. The pud is oriented at an arbitrary angle. Tissues thicknesses are the ray line distances from the patient surface to the pud. Relative dose estimates on the pud are derived from tissue-air ratio, tissue-maximum ratio, or tissue-phantom ratio tables interpolated for field size and tissue thickness. An inverse square law correction is also applied. Compensator thicknesses are calculated from measured effective attenuation coefficients to attenuate the beam by a factor proportional to the estimated dose on the pud. Water phantom measurements for 60Co for both oblique incidence and wedge geometries demonstrate dose uniformity to better than +/- 4%. Dose measurement with radiographic films sandwiched between the two halves of a wax phantom verify adequate compensation for neck irradiation by 60Co opposed lateral beams and 6-MV x-ray inferiorly angled lateral beams. Compensator factors used for absolute dose determination are accurate to better than +/- 3%. The dose modeling routine, QCBEAM, is found to be sufficiently accurate for routine compensator verification for these geometries.     

颅骨缺损的组织工程学修复及CAD/CAM数字化成型技术的应用

背景：头颅骨骼解剖结构复杂,曲面变化大,修复要求较高,巨大、复杂部位的颅骨缺损的修复一直是神经外科具有挑战性的课题之一。采用何种修补材料、如何将颅骨缺损修复的更加完美是当前国内外学者研究的热点。 目的：综述组织工程学和CAD/CAM数字化成型技术用于钛合金材料修复头颅损伤的研究。 方法：以tissue engineering,craniocerebral trauma,CAD/CAM和titanium armor plate为检索词,检索Medline数据库(2000/2011-06),以组织工程,头颅骨损伤,数字化三维成形,钛网为检索词,检索CNKI数据库(1990/2011-06)。将近年发表的针对性强的文章纳入研究范围,同一领域的文献则选择近期发表或权威杂志的文章。排除与传统材料或方法修复头颅骨损伤和陈旧的文献。对查阅到的最新研究及临床应用有实用价值的文献详细分析并加以总结概括。 结果与结论：初次检索到236篇文献,严格按照纳入标准,最终将27篇文献纳入研究。传统方法修复损伤的颅骨常常遇到组织相容性不佳,材料不足,无法随个体生长等问题,极大降低修复体的应用效果,而CAD/CAM数字化成型技术够复制出与患者颅颌骨缺损部位几何形态高度吻合,实现了个体化配置修补颅骨缺损,可形式具有良好生物相融性的钛网颅骨修复体。     

计算机辅助技术在骨关节疾病中的应用

背景：以往采用二维图像资料如X射线片、CT、MRI扫描等进行骨关节病手术设计,在反映骨关节病变严重程度、病变位置和畸形情况等方面不全面、欠准确,而且缺少直观性。 目的：研究计算机辅助设计和快速成型技术辅助骨关节伤病手术治疗的新方法。 方法：按反求工程的基本原理,采用医学CT/MRI扫描获取106例骨伤病患者骨骼二维图像资料,采用计算机辅助三维重建建立骨、关节解剖模型,将骨、关节解剖模型输入CAD软件进行精确分析,进一步采用快速成型技术制作骨关节原型进行实物原型分析,然后将骨关节解剖模型输入计算机进行外科手术过程设计、预演,选择合适的内固定材料,计算机辅助设计、快速成型技术制作外科手术辅助模板、个性化植入物等,最后精确实施骨关节外科手术。 结果与结论：31例骨关节畸形患者术后恢复良好的解剖外形和功能;17例前后交叉韧带损伤患者术后膝关节功能良好;31例骨折患者术后3~6个月获得骨折愈合;7例个性化假体和8例内固定重建肿瘤切除后骨缺损患者,随访期间未发现内固定器械断裂、假体松动和肿瘤复发;12例髋臼发育不良患者术后恢复正常髋臼包容和良好髋关节功能。提示计算机辅助技术可应用于骨关节畸形精确数字化矫形,设计个性化假体,辅助前后交叉韧带重建,疑难假体置换,辅助特殊疑难骨折、关节内骨折、陈旧性骨折复位、固定,骨肿瘤的个性化切除设计、结构与功能重建。     

Sustained regeneration of high-volume adipose tissue for breast reconstruction using computer aided design and biomanufacturing

Adipose tissue engineering offers a promising alternative to the current breast reconstruction options. Here we investigated patient-specific breast scaffolds fabricated from poly(d,l)-lactide polymer with pore sizes >1 mm for their potential in long-term sustained regeneration of high volume adipose tissue. An optimised scaffold geometry was modelled in silico via a laser scanning data set from a patient who underwent breast reconstruction surgery. After the design process scaffolds were fabricated using an additive manufacturing technology termed fused deposition modelling. Breast-shaped scaffolds were seeded with human umbilical cord perivascular cells and cultured under static conditions for 4 weeks and subsequently 2 weeks in a biaxial rotating bioreactor. These in vitro engineered constructs were then seeded with human umbilical vein endothelial cells and implanted subcutaneously into athymic nude rats for 24 weeks. Angiogenesis and adipose tissue formation were observed throughout all constructs at all timepoints. The percentage of adipose tissue compared to overall tissue area increased from 37.17% to 62.30% between week 5 and week 15 (p < 0.01), and increased to 81.2% at week 24 (p < 0.01), while the seeded endothelial cells self-organised to form a functional capillary network. The presented approach of fabricating customised scaffolds using 3D scans represents a facile approach towards engineering clinically relevant volumes of adipose tissue for breast reconstruction.     

计算机辅助组织工程在组织支架仿生建模和设计中的应用

计算机辅助组织工程(CATE)可以帮助进行复杂组织支架的建模,设计和制造,使很多用于改善替代材料力学及生物学性能的新方法得以实施。CATE通过获取组织的生物学、生物力学及生物化学信息,进行界面的设计、模拟和组织的制作。本文将讲述CATE在骨组织工程支架仿生设计中的应用:介绍运用CATE进行仿生建模,解剖结构重建,组织支架设计,定量CT分析,有限元分析和支架的自由挤压沉积制作。     

Computer aided analysis of phonocardiogram

In the present paper analysis of phonocardiogram (PCG) records are presented. The analysis has been carried out in both time and frequency domains with the aim of detecting certain correlations between the time and frequency domain representations of PCG. The analysis is limited to first and second heart sounds (S1 and S2) only. In the time domain analysis the moving window averaging technique is used to determine the occurrence of S1 and S2, which helps in determination of cardiac interval and absolute and relative time duration of individual S1 and S2, as well as absolute and relative duration between them. In the frequency domain, fast Fourier transform (FFT) of the complete PCG record, and short time Fourier transform (STFT) and wavelet transform of individual heart sounds have been carried out. The frequency domain analysis gives an idea about the dominant frequency components in individual records and frequency spectrum of individual heart sounds. A comparative observation on both the analyses gives some correlation between time domain and frequency domain representations of PCG.