口腔用光固化三维打印精度评价方法的建立及应用效果

目的:建立一种光固化三维打印技术精度评价用牙颌参考模型,并借助该模型建立光固化三维打印牙颌模型准确度的多维评价方法,获得客观评价结果。方法:参考既往文献报道的中国人群恒牙及恒牙列形态学研究的统计分析数据,在3ds Max 2018软件中设计一副以简化标准长方体组合模型模拟真实牙颌模型特征的牙颌参考模型。用三款不同打印原理的光固化三维打印机进行模型打印,分别是:Objet30 Pro打印机(PJ技术)、Projet 3510 HD Plus打印机(MJP技术)和Perfactory DDP打印机(DLP技术)。通过三维扫描打印模型,在Geomagic Studio 2012软件中基于扫描数据分析打印模型的整体3D偏差、特征面的平面度、平行度和垂直度误差。利用数显卡尺对打印模型各模拟牙冠近远中径、颊舌径和牙合龈向高度以及模拟牙列进行特征尺寸测量,分析打印层内和打印层高百分比误差。结果:在三维形态误差方面,Objet30 Pro打印模型的整体3D偏差最小,Projet 3510 HD Plus和Perfactory DDP打印模型分别在垂直度和平面度方面表现最优;在特征尺寸误差方面,Objet30 Pro打印模型的打印层内和打印层高误差综合表现最优。结论:本研究建立的光固化三维打印牙颌模型精度评价模型及配套方法,可以提供较客观、全面的评价结果,具有较好的通用性,可为三维打印临床应用提供参考和指导。     

导航监测下股骨旋转角度及胫骨截骨后内翻角度对下肢动态力线的影响

目的 在计算机导航系统监测下模拟全膝关节置换术,观察不同股骨假体旋转角度及胫骨内翻角度对下肢动态力线的影响。方法 应用计算机导航技术于假骨上模拟人工全膝关节置换术,分别设定在股骨侧假体外旋不足及股骨侧假体过度外旋的情况下,设定胫骨截骨后内翻为0°、3°、5°不同角度时,活动膝关节记录膝关节0°、30°、60°、90°时下肢力线角度并进行分析,得到其变化的趋势和规律。结果 在股骨假体外旋不足的情况下,随着胫骨截骨后内翻角度的逐渐增大,下肢机械轴线内翻角度随之减少(P＜0.05或＜0.01);在股骨假体外旋不足的情况下,相同的胫骨截骨后内翻角度,在0～90°区间内下肢机械轴线内翻角度逐渐减少(P＜0.05);在股骨假体过度外旋情况下,随着胫骨截骨后内翻角度的逐渐增大,下肢机械轴线内翻角度随之增大(P＜0.05或＜0.01);在股骨假体过度外旋情况下,相同的胫骨截骨后内翻角度,在0～90°区间内下肢机械轴线内翻角度逐渐增大(P＜0.05)。结论 股骨假体旋转角度及胫骨内翻角度是影响下肢力线的重要因素。     

增强现实辅助电磁导航下的内镜逆行胰胆管造影胆管插管定位技术模型研究

背景 内镜下逆行胰胆管造影术(endoscopic retrograde cholangiopancreatography,ERCP)术者时常会面临选择性肝内胆管超选困难的问题,且反复尝试插管大大增加了术后并发症的发生率.近年来,增强现实(augmented reality,AR)辅助电磁导航已成为微创手术的重要辅助工具.目的 探讨增强现实辅助电磁导航引导ERCP胆管插管在3D打印胆道模型中的定位精度.方法 将1例肝内外胆管扩张患者腹部CT图像中的胆道进行三维重建,将结果通过3D打印生成一个1:1.36的胆道树脂模型.在胆道模型内嵌入标记物作为导航精度测量的"靶点",并固定在人体腹部体模中.在体模基底和皮肤表面分别贴上配准标志物和标记物.对体模行CT平扫,得到体模的标准三维图形文件(STL).在乳头括约肌切开刀通道内部安装一个电磁传感器,用于追踪其在模型中的位置,并使用图像叠加构建一个增强现实导航平台.通过术前CT扫描获得体模配准标志物和标记物的图像坐标,实验中再获取其磁场坐标,完成术前、术中配准和增强现实精度分析.结果 在体模上行ERCP胆管插管,在AR辅助电磁导航下乳头括约肌切开刀被准确引导进入左右肝管,导航精度误差为(0.949±0.033)mm,可达到临床应用的要求.结论 模型实验证实了AR辅助电磁导航ERCP胆管插管的可行性,为其进一步在临床应用奠定了基础.     

神经导航定位内镜辅助下治疗高血压脑出血30例临床分析

高血压脑出血具有起病急,病情重,病程复杂,病死率、致残率高,预后差等特点.发病后1个月的病死率为32.0%～55.0%,而且一半以上死于48h内,存活的患者常留下严重的后遗症.我院近3年来采用神经导航定位辅以内镜治疗高血压脑出血30例,取得满意效果,现报道如下.     

C型臂X线导航在经皮腰椎间孔镜椎间盘摘除术穿刺定位中的应用效果

目的探讨C型臂X线导航在经皮腰椎间孔镜椎间盘摘除术(PELD)穿刺定位中的应用效果。方法根据传统Joimax椎间孔镜穿刺针的特点,采用3D打印技术研制可与计算机导航系统连接的PELD一级穿刺导杆。选取成人解剖遗体标本8具,采用传统定位方法和C型臂X线导航定位方法,分别穿刺L_3～4、L_4～5及L₅～S₁腰椎节段两侧椎间孔。比较两种方法在每个穿刺点的透视和穿刺次数、透视和穿刺时间、总穿刺定位时间,记录两种方法的学习曲线。结果 C型臂X线导航定位方法学习曲线较传统定位方法低平,总穿刺定位时间随穿刺次数增加呈明显减少趋势。C型臂X线导航定位方法的透视和穿刺次数、透视和穿刺时间、总穿刺定位时间均少于传统定位方法(均P<0.05)。结论 C型臂X线导航辅助PELD穿刺定位,可降低初学医生的学习曲线,减少PELD总穿刺定位时间,并可通过减少透视和穿刺次数、穿刺时间,降低PELD术中患者与医务人员的X线辐射量。     

应用导航定位引导下颅骨钻孔引流治疗脑脓肿1例

我院自2006年引进Stryker公司的导航后,我科开展了导航下高血压脑出血钻孔引流术、颅内肿瘤切除术、脑脓肿穿刺引流术等手术。迄今已开展导航下各类手术100例。现报告导航下脑脓肿钻孔引流1例。1病例报告患者,女,55岁,企业工人,2011年9月12日入院。入院     

增强现实光学全肺诊疗导航引导下肺外周结节诊断、定位及治疗专家共识题录

肺癌是全世界第二大常见、死亡率最高的恶性肿瘤。近年来, 各种支气管镜导航技术的快速发展, 为早期肺癌筛查提供了有力手段, 也为肺外周结节经气道的微创诊断及治疗提供了条件。增强现实光学全肺诊疗导航是在虚拟导航支气管镜(VBN)的基础上, 融入增强现实和光学导航技术, 以辅助支气管镜检查的新技术, 是临床应用最为广泛的导航技术之一。现有众多临床证据显示该技术在引导支气管镜下肺外周结节诊断、定位和治疗方面均具有良好的安全性和有效性。为规范增强现实光学全肺诊疗导航技术的临床操作, 指导其在临床实践中的应用, 中华医学会呼吸病学分会介入学组与浙江省医学会呼吸病学分会介入学组组织多学科专家经过多轮的研讨, 牵头制订了《增强现实光学全肺诊疗导航引导下肺外周结节诊断、定位及治疗专家共识》, 针对增强现实光学全肺诊疗导航技术适用的肺外周结节诊断、定位和治疗的适应证和禁忌证、设备和器械、围手术期处置、操作流程及并发症管理等方面提供了推荐意见和临床指导。     

浅谈CT 三维定位下微创治疗脑出血的应用

目的结合CT三维定位技术明确脑出血微创治疗术的手术指征、手术时机、手术方式以及手术疗效。方法回顾分析80例脑出血患者在CT三维定位引导下微创治疗疗效。结果 3d内17例患者血肿基本清除,3-7d49例患者血肿消除约70-80%,再出血9例（15-30d内有好转）,1w内死亡5例,6例合并针道出血（3-5ml）,90%患者10-50d内出院。结论 CT三维定位引导下微创治疗中等量以上脑出血,定位更准确,疗效更佳。     

三种数字化分析算法测量咬合接触分布及面积的对比研究

目的:研究三种数字化分析算法测量石膏牙颌模型三维咬合接触分布及面积的检测效果,并与传统咬合分析方法进行比较,探究各数字化分析算法的特点和应用。方法:选取一副正常受试者的上、下颌石膏牙颌模型,使用3shape E4牙颌模型三维扫描仪进行数字化扫描得到数字模型,在三维测量分析软件Geomagic Studio 2013及Geomagic Qualify 2013中采用“三维偏差色阶图法”、“点云统计分析法”和“虚拟咬合纸法”三种数字化分析算法获得相应的三维咬合接触分布及面积,同时使用牙合记录硅橡胶法及咬合纸扫描法两种传统咬合分析方法获得咬合接触分布和面积。各方法的咬合检测阈值为100 μm,量化评价各数字化分析算法与传统咬合分析方法的检测结果。结果:上述五种方法所得的全牙列咬合接触分布的定性评价结果基本一致,三维偏差色阶图法、点云统计分析法、虚拟咬合纸法、牙合记录硅橡胶法和咬合纸扫描法所得到的总咬合接触面积分别为133.10 mm ²、142.08 mm ²、128.95 mm ²、163.31 mm ²、100.55 mm ²。三种数字化分析算法间的检测结果差异性不大,数字化方法与传统方法检测的总咬合接触面积有一定差异。结论:三种数字化分析算法均可提供较为可靠、准确的牙颌模型咬合接触分布及面积量化分析结果,可为口腔临床修复体数字化设计制作及咬合分析提供参考。     

口内数码摄影辅助构建三维彩色数字牙列模型

目的：探索一种构建通用三维彩色数字牙列模型的方法,获得可在常见三维软件中显示和编辑处理的三维彩色数字牙列模型,提高牙列模型在通用三维软件中的仿真效果。方法：使用口内扫描仪扫描牙列获得数字化三维牙列模型,并以STL格式导出,同时用单镜头反光数码相机按照美国牙科美容协会病例摄影要求拍摄口内照片,选择其中5张照片。在Geomagic Studio 2013软件中导入三维牙列数据,并将5张口内照片分别投影至数字化三维牙列模型表面,精细调整不同照片的交界区域使其过渡自然,获得带有颜色信息的三维牙列模型,以OBJ格式或WRP格式（Geomagic软件专用格式）保存和导出。以患者评价为标准对三维数字模型的颜色仿真效果进行评价。结果：基于口内扫描和口内数码照片,构建了可在常见三维软件中显示和编辑的通用三维彩色数字牙列模型,获得较好的牙列颜色仿真效果。在临床上,将此三维彩色牙列模型与面部三维扫描图像配准和复合后用于前牙美学修复的数字化术前设计和修复效果虚拟预测中,提高了医患交流的效率及患者对修复效果的认知程度。结论：结合口内扫描和口内数码摄影可构建出颜色仿真效果良好的通用三维彩色数字牙列模型,在临床应用中可提高三维数字牙列模型的仿真效果,加强医患沟通效率和效果。     

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。     

SpineNav-01手术导航系统辅助脊柱椎弓根螺钉置入的临床研究

 目的  比较计算机手术导航系统SpineNav-01辅助手术与传统X线透视辅助手术在辅助胸、腰骶椎椎弓根螺钉置入手术中的准确性和安全性,评价该手术导航系统在临床应用中的效果。 方法 纳入33例接受椎弓根螺钉内固定手术的患者,收集临床及影像学资料。按辅助手术方式的不同分成两组:传统组,螺钉置入在X线透视辅助下完成;导航组,螺钉置入在基于术前三维CT数据的手术导航系统辅助下完成。术后三维CT评价两组螺钉的位置情况,比较两组螺钉置入的准确性和安全性,记录每枚螺钉置入时间、置钉相关并发症,导航组另记录注册时间。结果 两组间年龄、性别以及螺钉节段分布情况差异无统计学意义。传统组共置入108枚螺钉,其中胸椎22枚,腰、骶椎86枚,准确率为73.1% (79/108),安全率为96.3% (104/108),出现神经相关并发症2例,1例接受翻修手术;导航组共置入108枚螺钉,其中胸椎30枚,腰、骶椎78枚,准确率为87.0% (94/108),安全率为100% (108/108),出现神经相关并发症1例。两组间螺钉置入准确率及安全率比较,差异有统计学意义 (P<0.05),导航组螺钉置入准确性及安全性优于传统组。传统组每枚螺钉置入时间为2～5 min,平均3.2 min;导航组每枚螺钉置入时间为1～4 min,平均2.2 min;导航组共注册25次,每次注册时间3～9 min,平均4.8 min。 结论 基于术前三维CT数据的SpineNav-01手术导航系统能显著提高胸、腰椎椎弓根螺钉置钉的准确性和安全性。     

无牙颌患者鼻唇角变化侧面观的视觉敏感阈值

目的:研究医师肉眼对无牙颌患者鼻唇角差异侧面观的视觉敏感阈值,明确人眼可有效识别的鼻唇角差异大小,以期为软组织侧貌审美评价相关研究提供人眼可识别的鼻唇角差异的参考值。方法:获取3名无牙颌患者戴入不同唇部支撑诊断义齿的面部三维数据,对患者的面部三维数据进行同比例侧面截图,以口腔修复科医师(主任医师)和患者肉眼观察双重确认的合适唇丰满度时的侧面截图为参照图片,将其他侧面截图分别与之组合成组,由受试者以随机顺序观察。选择15名口腔医师作为受试者观察每组图片的鼻唇角差异情况,测量计算每组两张图片的鼻唇角差值。实验结果绘制成受试者工作特征(ROC)曲线,使用SPSS 20.0统计软件及约登(Youden)指数计算最佳截断值作为医师肉眼对无牙颌患者鼻唇角差异侧面观的视觉敏感阈值。结果:15名受试者数据分别绘制ROC曲线,其中最佳截断值最大者为5.55°,最小者为3.12°。数据汇总后绘制整体受试者工作特征曲线,其最佳截断值为5.36°(AUC=0.84>0.5, P=0.000<0.05)。当图片的鼻唇角差异在5.36°以上时,受试者能够有效识别。结论:人对鼻唇角变化量的视觉感知存在极限,研究得出了5.36°的鼻唇角差异侧面观的视觉敏感阈值。低于此值的鼻唇角差异可能无临床意义,此结果为软组织侧貌审美评价提供了人眼可识别的鼻唇角变化量阈值的参考值,可应用于软组织侧貌的美学评估,以及作为以鼻唇角为指标进行精度评价的相关研究的误差等级。     

根尖切除手术导板的计算机辅助设计及三维打印

目的：基于多源数据融合、计算机辅助设计（computer aided design,CAD）和熔融沉积工艺制造（fused deposition modeling,FDM）技术,建立一种根尖切除手术导板的设计制作方法,通过离体模型实验初步评价导板的可行性。方法：将一颗已完善根管治疗的离体上前牙经光学扫描后,灌入根尖切除手术石膏模型,进行该石膏模型的锥形束CT（cone beam computed tomography, CBCT）扫描和光学扫描,将各种数据导入Geomagic Studio 2012软件中,利用多源数据融合技术虚拟还原离体牙、牙列、牙槽骨和牙龈的三维位置关系,完成根尖切除手术导板三维设计。运用FDM技术,三维打印聚乳酸（polylactic acid,PLA）材质的根尖切除手术导板。在手术导板引导下于石膏模型上行根尖切除,术后抠除离体上前牙,进行光学扫描。通过测量距离、测量夹角功能来计算根尖切除长度和角度,并与预设切除长度和角度进行对比。结果：沿预设的牙长轴方向,根尖切除长度为2.88 mm,与预设切除的3 mm相差0.12 mm,根尖切除平面与牙长轴夹角为77.9°,与预设切除的90°相差12.1°。结论：结合多源数据融合、CAD及FDM技术,成功建立了一种根尖切除手术导板的数字化设计和制作方法,设计路线和制作方法可行,为国产根尖切除手术导板数字化设计专用软件的开发提供了技术和方法的参考。     

Comparing the reliability and accuracy of clinical measurements using plaster model and the digital model system based on crowding severity

Background

This study aims to clarify whether 3Shape? digital model system could be applied in orthodontic diagnostic analysis with certainty, especially under different crowding condition. Reliability, accuracy and efficiency of 3Shape? digital model system were assessed by comparing them with traditional plaster cast.

一种牙尖交错位上下颌模型的扫描方法

目的:获取牙尖交错位关系的上、下颌模型三维数据,并在计算机中重建牙尖交错位三维模型.方法:使用国产D.02-L-3D SCANNER扫描仪,设计一种扫描对颌模型的特定装置以获取上、下颌模型的三维数据,并在Surfacer软件中重建上、下颌三维模型.结果:成功获得分辨率高、牙体解剖形态清晰的牙尖交错位上、下颌模型的三维图形.结论:这是一种准确、简单、高效、可行的牙尖交错位模型的扫描方法,能够满足医疗、教学、科研的实际需要.