快速成型技术在医学中的应用

快速成型是 2 0世纪 80年代末发展起来的新技术 ,它在医学上已得到广泛应用。本文对快速成型进行了简单介绍 ,主要综述了在手术计划、假体制造和生物工程中的应用 ;对某些领域中的不足也进行了讨论 ,主要是相对于工业快速成型技术可达到的精度 ,医学 CT扫描的层距显得过厚。     

快速成型技术在医学中的应用

快速成型是20世纪80年代末发展起来的新技术，它在医学上已得到广泛应用，本对快速成型进行了简单介绍，主要综述了在手术计划，假体制造和生物工程中的应用；对某些领域中的不足也进行了讨论，主要是相对于工业快速成型技术可达到的精度，医学CT扫描的层距显得过厚。     

应用硅氧烷—水晶胶制作铸型标本

铸型标本的填充剂目前国内应用挥发成型、化学成型两种。挥发成型以塑料类为代表。化学成型以牙托材料为代表。挥发成型的填充收缩大，需多次补注，铸型易塌陷。牙托材料填充剂凝固时间短，一次成型不须补注，铸型饱满，但脆性大，只适合内脏器官灌注铸型。     

直接心辅装置CRG/PVA复合水凝胶隔离层的制备与性能研究

基于气动肌肉的直接心辅装置近年来成为研究热点,针对该装置,提出一种水凝胶生物材料隔离层,用于避免气动肌肉与心脏直接接触,减小摩擦力与排异反应。首先选取聚乙烯醇(PVA)作为水凝胶隔离层3D打印的前驱体材料,并进行PVA水凝胶的制备;然后针对水凝胶固化时间长无法应用于3D打印的问题,加入卡拉胶(CRG)进行优化,并进行力学以及溶胀性能探究;最后将3D成型技术运用到隔离层的成型过程,并对水凝胶隔离层的摩擦磨损性能进行研究。结果表明,CRG/PVA复合水凝胶材料拉伸断裂应变及应力分别为280%、0.84 MPa,力学性能良好;CRG不仅能缩短水凝胶固化时间,且其含量从1%增加至5%,水凝胶溶胀度提高到3.70;水凝胶隔离层在120个工作周期后表面仅轻微损伤,进一步验证该结构能改善心脏摩擦环境。     

数字骨科学:计算机辅助快速成型技术与人工关节

快速成型技术是20世纪80年代中期发展起来的,它是在计算机的辅助下,根据物体的计算机辅助设计(CAD)模型或CT等数据,通过材料的精确堆积,制造原型的一种基于离散、堆积成型原理的新的数字化成型技术。人体的骨骼结构存在着很大的差异,标准化的假体不能适用于所有的患者,快速成型技术可以根据特定患者的断层图像数据,而不是标准的解剖学几何数据来设计并制作植入假体,这样极大地减少了设计的出错空间,并且这种适合每个患者解剖结构的个体定制化人工关节,确实能保证一个更好的手术结果。快速成型技术在骨关节研究领域的发展,将关节假体的外科治疗提升到个性化治疗阶段,极大地提高手术的效率与准确性。     

3D打印技术在牙科制造领域中的应用及未来

文题释义： 熔融沉积成型：是将热熔性材料加工成丝状,经过送丝机构到达热熔喷嘴上,之后热熔性材料被加热装置加热融化,沿着打印机已经设定好的路径进行运动,同时加热融化的丝状材料在成型平台上凝固成型,层层粘接堆积,最终形成产品模型。 光固化立体成型技术：能够在微米级的精细分辨率下制造高表面质量的零件,其成型过程就是树脂材料进行光固化聚合的过程,一般是以点成线、以线成面,然后成型平台根据打印参数决定的打印层厚进行升降。 背景：对于牙齿缺损或缺失的病例,需通过个性化制作修复物达到治疗目的。传统的制作工艺耗时长、费用高、精准度差。3D打印技术引入牙科制造后,能一定程度提高制作效率和品质。 目的：介绍 3D 打印技术在牙科制造中的应用现状,讨论目前应用中存在的技术瓶颈,展望未来3D打印技术在牙科制造应用的发展方向。 方法：作者以“3D printing,metal implant,dental manufacturing,dental restorations,3D 打印,骨缺损,金属内植物,牙科制造,牙科修复”等为关键词,检索1980至2019年期间的Web of Science、万方、CNKI 数据库中的相关文献。初检文章 261 篇,筛选后对60篇文章进行参考总结。 结果与结论：3D 打印牙模、数字化种植导板、蜡型等已在牙科制造中得到应用和推广,3D打印技术在牙科制造已得到较广泛的应用,使用最为广泛的6种工艺分别是树脂光固化成型、叠层实体制造、熔融沉积成型、选择性激光烧结、选择性激光熔化、立体喷墨技术。目前3D打印技术在牙科制造领域的应用存在着一定的技术瓶颈,突破技术瓶颈后,3D打印技术在未来的牙科制造领域将能发挥更大作用。 ORCID: 0000-0002-0781-7537(姚路) 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     

几种β-TCP多孔生物陶瓷的制备方法比较

为获得性能更优的多孔生物陶瓷制备方法。分别实验凝胶注模成型、有机泡沫微球热压铸成型和发泡法成型三种β-TCP多孔生物陶瓷的成型方法。得到三种制品的性能参数,并进行了比较。三种制品各自的特性,凝胶注模成型能够获得较高的气孔率和渗透率;有机泡沫微球热压铸成型不仅能够得到较好的气孔率和渗透率,而且工艺比较简单;发泡法成型能够得到较高的压缩强度。     

用AB胶与过氯乙烯混合填充剂制作铸型标本

正填充剂对于铸型标本的成败起着关键性的作用,通常采用自凝牙托材料、塑料ABS、过氯乙烯等塑料材料。由于这些填充剂的成型灌注原理不同,铸型效果各有优缺点,前者属化学反应成型,铸型标本分枝饱满且一次成型,但柔韧性差;后两者属溶剂挥发后凝固成型,具有较好柔韧性,但需多次补充灌注铸型才饱满,有作者将自凝牙托材料和过氯乙烯混合使用作为填充剂获得成功~([1-3])。通过多年的实践,笔者采用AB胶与过氯乙烯混合材料灌注铸型标本,也可以综合两类成型法之优点,取长避     

快速成型技术在仿生医学训练模型研发及临床中的应用

背景:快速成型术是一项新兴技术,它在医学教育及临床治疗中承担重要作用,研究运用快速成型术来研制医学训练模型,改变模型材料结构,探求制造新技术是一顶重要的任务。目的:探讨快速成型制造形术的原理及方法,研究快速成型术在临床诊断、治疗及医学模拟教学中的运用前景。方法:应用计算机检索PubMed数据库、美国科技信息所的科学引文索引数据库及中国期刊全文数据库、中国科技期刊全文数据库,检索包括快速成形制造术、医学模拟教学、人体仿生材料、临床治疗方面最有代表性文献报道。结果与结论:快速成型制造技术的出现和发展,为不能制作或难以用传统方法制作的人体器官模型提供了一种新的制造手段。采用PRM技术制作三维医学模型,不但可以使解剖特征具体化、医生之间以及医生与患者之间易于交流,使患者易于理解医生策划的手术,而且可用于模拟教学中,指导操作,进行手术过程操练。在临床诊断和外科手术策划中,可有效提高诊断和手术水平,缩短时间,节省费用。随着生物材料知识的发展,快速成型产品在医学领域的临床应用将不断增长,从仿生性医学训练模型研制到人体骨骼再生植入,再到器官置换,应用范围将会越来越广泛。     

水基高固相含量HAP悬浮体的制备

目的 制备形状复杂、成份均匀和可靠性高的陶瓷材料。方法 系统的研究了粉料二次处理、固含量、分散剂加入量及使用条件（悬浮体pH值）等因素在羟基磷灰石陶瓷凝胶注模成型过程中对于浆料粘度的影响。结果 配制出高陶瓷粉体含量又具有良好流动性的浆料，并制备出固相含量65wt％，粘度为0.85Pa·S的HAP浆料。结论 凝胶注模成型是一种是的理想成型工艺。     

水基高固相含量HAP悬浮体的制备

目的 制备形状复杂、成份均匀和可靠性高的陶瓷材料。方法 系统的研究了粉料二次处理、固含量、分散剂加入量及使用条件(悬浮体pH值)等因素在羟基磷灰石陶瓷凝胶注模成型过程中对于浆料粘度的影响。结果 配制出高陶瓷粉体含量又具有良好流动性的浆料，并制备出固相含量65wt％，粘度为0．85Pa．s的HAP浆料。结论 凝胶注模成型是一种是的理想成型工艺。     

应用快速成型技术重建人工颅骨

应用CAD/CAM技术和快速成型技术,建立个性化设计、制造人工颅骨的快速响应体系.通过螺旋CT扫描、CAD三维重建成像、三种快速成型工艺,制成与患者颅骨缺损部位几何形态相同的个性化实体模型,应用翻模工艺和EH复合型生物活性人工骨材料,制成患者骨修复治疗用颅骨.结果显示人工颅骨几何外形与骨缺损部位非常吻合,与健康侧对称,临床效果非常满意.三种快速成型工艺中,选择性激光烧结法工艺较适合于个性化实体模型制作.完成整个制作流程的最快时间为2d.应用快速成型技术重建颅骨制作系统为颅骨缺损患者提供了一种可有效提高临床治疗效果和修复美学效果的新技术.     

快速成型技术在骨科的应用研究进展

快速成型技术是20世纪80年代中期发展起来的,它是在计算机控制下,根据物体的CAD模型或CT等数据,不借助其他设备,通过材料的精确堆积,制造原型的一种基于离散、堆积成型原理的新的数字化成型技术;近年来通过与螺旋CT或核磁共振等检测手段的三维图像重建功能相结合,在骨科领域显示出良好的应用前景。综述了该技术在骨科领域内的器官模型制备和手术策划、个体化假体制备、骨组织工程多孔支架制备等主要应用方向的研究进展。     

电子束熔融快速成型技术在骨科植入物修复过程中的骨诱导能力

背景：电子束熔融快速成型技术(EBM RP)是一种新型金属粉末快速成型技术,它具有精准、复杂成型的特点,已在航空航天、汽车和医疗植入器材等领域显示独特的应用优势。 目的：探索电子束熔融快速成型技术用于骨科植入物时表现出的产品性能、个性化定制能力,尤其是诱导骨长入能力。 方法：计算机检索Pubmed数据库、中国期刊全文数据库、知网数据库,手工检索《东方早报》《世界科学》《中国骨科杂志》,以及相关的中英文会议论文集。所有检索时间均截止至2013年9月。纳入标准：①应用电子束熔融快速成型技术的文章。②外科植入物相关文章。最后选择50篇文献进行分析。 结果与结论：EBM态Ti6Al4V骨科植入物具有良好的产品综合性能;电子束熔融快速成型技术具有优良的个性化定制能力,尤其是生成的3D连通的孔隙结构,可提供诱导骨长入的结构性条件,在骨科植入物方面享有独特的优势。中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程全文链接：     

应用胺固化型环氧漆制作铸型标本

铸型标本的制作,多采用溶剂挥发成型或化学反应成型。溶剂挥发成型:收缩率大,要多次补注才能得到较为充盈的铸型。化学反应成型:如单体聚合和环氧树脂改性等,只需一次灌注即可成型。但单体聚合条件要求高、气体刺激性大。环氧树脂的固化剂多采用脂肪多元胺,如已二胺、二乙烯三胺、乙二胺等。前者是固态使用不便。后两种官能度大、活性强两液并混后粘稠度立即增加,存放时间短,不便操作。加上蒸气压高、挥发度大,其臭味有害人体。胺固化型环氧漆用二乙烯三胺的加成物作固化剂,官能度小,反应活性低、固化时间长,给操作带来了极大方便。气体无刺激,改善了操作环境。我们用此填充剂灌注了肢体和肝、胰管道铸型标本,收到了满意效果。1.胺固化型(HO 4-1)环氧漆与辅佐剂的性能:①胺固化型各色环氧漆是重庆油漆厂     

快速成型技术在人工骨制造过程中的应用研究

通过对快速成型技术原理的介绍和对国内外 RP 技术在人工骨制造过程中的研究现状及实际应用的描述。探讨快速成型技术(RP)在人工骨制造领域的应用价值。提出了此研究领域存在的问题和发展方向。证明快速成型技术在人工骨制造领域具有很好发展前景。     

浇铸方法对低熔点铅挡块透射率影响的研究

目的:通过比较不同浇铸方法制作的低熔点铅(LML)挡块的透射率,研究浇铸方法对LML挡块透射率的影响。方法:制作LML挡块32块,其中一次浇铸成型(以下称浇铸方法1)8块,两次浇铸成型24块,所有LML挡块厚度均为8 cm。24块两次浇铸成型的挡块中,第一次浇铸厚度至4 cm、6 cm、7 cm各8块(以下依次称浇铸方法2、3、4)。在挡块固定有机板上粘贴牢固后插入治疗机托架,出束测量并计算挡块透射率。结果:浇铸方法1至4制作的LML挡块透射率分别为(3.044±0.014)%、(2.908±0.017)%、(2.899±0.020)%和(2.886±0.021)%。一次浇铸成型的LML挡块和两次浇铸成型的LML挡块相比较,其透射率均有显著性差异(P0.05);两次浇铸成型的LML挡块的透射率相互比较,随第一次浇铸的厚度的增加虽有降低的趋势,但除了浇铸方法2、4之间略有差异外(P0.05),其余均没有统计学意义(P0.05)。结论:无论采用哪种浇铸方法,只要达到LML全挡要求的厚度,制作出的LML挡块均能满足临床二维或三维适形治疗的基本要求,但浇铸LML挡块最优方法是分两次浇铸。     

丝素纤维人工韧带材料表面改性及其体外矿化性能

人工韧带移植是临床治疗韧带断裂及缺损性疾病的有效手段,然而现有人工韧带尚存在不能降解及骨愈合不良的问题。该文设计并编织了一种丝素纤维人工韧带材料,并采用多巴胺溶液对材料表面进行涂层改性。对该人工韧带材料的力学性能、体外矿化性能及细胞相容性进行了一系列表征。结果表明,编织法可以快速成型人工韧带材料,通过调节编织角可调控人工韧带材料不同部位的结构。多巴胺涂层可显著提高丝素纤维人工韧带材料的体外矿化性能。矿化层Ca∶P元素比约为1. 57,结构为无定形。细胞试验结果表明,多巴胺涂层人工韧带材料细胞相容性良好。     

3D打印技术在干细胞再生领域的发展及应用

三维(3D)打印技术是一种快速成型技术,能够以多种材料为基础,让目标物体一次成型,而干细胞治疗技术能够突破传统医学所面临的多项瓶颈,具有前瞻性的研究意义。3D生物打印就是两种技术结合的产物,文章将阐述两项技术的主要内容和技术结合后的发展及应用实例,并总结新技术对再生医学领域所带来的突破和成果,展望3D打印技术在干细胞再生领域的未来。     

CRTER杂志“计算机辅助外科”栏目关于“计算机辅助技术与植入物”的热点选题

<正>○快速成型个体化导航模板辅助胸椎椎弓根螺钉置入可行性研究○基于逆向工程与快速成型的假体设计和制造○基于逆向工程的个性化人工关节三维CAD数模的建立