3D打印技术辅助后路截骨治疗脊柱畸形的Meta分析

文题释义：脊柱畸形：指脊柱的冠状位、矢状位或轴向位偏离正常位置，发生形态上异常的表现，可以分为特发性、先天性、病理性及创伤性等原因。绝大多数患者需手术治疗，但由于该类患者解剖不规则、周围组织粘连严重，其截骨矫形手术风险极高。 3D打印技术：又称“快速成型技术”，术前对患者进行脊柱 CT 扫描，获得相关数据，打印出脊柱模型。脊柱外科医师可以通过模型进行模拟截骨及模拟内固定，设计最好的手术方案。背景：3D打印技术在脊柱外科应用越来越广泛，有很好的辅助手术作用。但是目前缺乏循证医学证据证实3D打印辅助后路截骨治疗脊柱畸形的疗效及安全性。 目的：系统评价3D打印辅助后路截骨治疗脊柱畸形的疗效。方法：计算机检索PubMed、Embase、Cochrane Library、CNKI、万方、维普和CBM数据库自建库至2019年12月关于3D打印治疗脊柱畸形患者的研究。英文检索词为“3D printing” “rapid prototyping” “Spinal deformity”等；中文检索词为“3D打印”“快速成型技术”“脊柱畸形”等。由2名研究人员独立进行文献筛选、数据提取和质量评价，采用 RevMan 5.3软件对文献进行Meta分析。结果与结论：①共纳入6篇文献，282例患者，其中3D打印组139例，常规组143例；②Meta 分析结果显示，3D打印组在手术时间、手术出血量及手术放射暴露时间方面均小于常规组(P < 0.05)；③在Cobb角、Cobb角矫正率、置钉准确率及Oswestry功能障碍指数评分方面均优于常规组(P < 0.05)；④3D打印组和常规组在并发症方面差异无显著性意义(P > 0.05)；⑤上述数据证实，3D打印辅助后路截骨能够明显降低手术间和手术出血量，改善手术效果。ORCID: 0000-0002-1739-7548(吴荣海) 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     

3D打印技术在儿童骨科的应用研究进展

目的 总结3D打印技术在儿童骨科的研究进展,为3D打印技术与儿童骨科更好地融合发展提供理论依据。方法 以“3D打印”“小儿骨科”“解剖模型”“畸形矫形”“骨肿瘤”和“three-dimensional printing”“pediatric orthopaedic”“anatomical mode”“deformity orthopaedic”“orthopaedic”“bone tumour”为中英文关键词分别在中国知网、万方数据、PubMed、Web of Science 等数据库检索2010年1月-2019年9月关于3D打印技术在儿童骨科应用研究的文献,对其进行归纳分析。结果 共检索到相关文献1 197篇,其中中文文献540篇、英文文献657篇,剔除重复性研究、内容不符、无法获取全文,以及3D打印技术应用于成年患者和颅颌外科领域相关的文献,最终纳入文献34篇。3D打印技术可以制造个体化解剖模型,模拟手术操作、设计手术方案;制造导航模板指引手术;制造个体化支架;在骨组织工程方面亦取得一定的进展。结论 3D打印技术快速、精准、个性化的特点,促进了骨科手术个性化、微创化的发展。3D打印技术将通过外科教育、术前规划、个体化定制手术材料(如植入物、假体和手术导板等)以及组织工程的应用来改善手术效果。     

脊柱3D打印椎间融合器材料的初步展望

总结可用于3D打印脊柱椎间融合器各种材料的研究现状并展望其未来发展方向。作者通过检索Pub Med数据库、中国知网数据库(CNKI)以及中国生物医学文献服务系统(Sino Med)中2000年至2016年国内外发表有关3D打印技术在脊柱外科植入物应用的文献。目前,已经用于制备椎间融合器的3D打印材料主要包括金属类(以钛为主)、非金属类。以上材料制作的3D打印骨科植入物部分已应用于临床,但椎间融合器的研发及应用鲜有报道,其安全性及术后长期相关并发症、相关法规等问题尚待解决。3D打印技术能够让脊柱植入物手术更加精细、更加准确并且更加安全可靠,能够提供个性化定制的椎间融合器。随着材料学、3D以及4D打印技术的迅猛发展,更多的多维打印椎间融合器及其他体内植入物将会被研发并应用于临床。     

3D打印技术在唇腭裂精准与个性化治疗中的应用北大核心

背景:3D打印技术的临床应用为唇腭裂精准化、个性化治疗提供了有效的辅助手段。目的:归纳3D打印在唇腭裂诊治中的应用现状,展望3D打印技术在唇腭裂精准与个性化治疗上的应用前景。方法:通过计算机检索中国知网、万方和PubMed数据库,以“唇裂、腭裂、唇腭裂、3D打印”为中文检索词,以“Cleft Lip,Cleft Palate,Printing,Three-Dimensional”为英文检索词,共检索出约77篇相关文献。根据纳入和排除标准,最终纳入68篇文献进行汇总、归纳,具体包括唇腭裂的分类、治疗、3D打印技术应用现状等相关内容。结果与结论:①在术前(后)正畸及塑形中,3D打印提供了个性化矫治器,且随着生物活性剂的加入,还出现了多种矫治器制造的新策略,包括使用新型材料和药物涂层,使得3D打印矫治器能具有抑菌性作用,提升了治疗效果,但目前矫治器材料强度、硬度以及长期有效性均有待进一步探索。②在手术计划与模拟环节中,引入3D打印导板和计算机辅助虚拟手术系统,用来规划手术指南,帮助了术者更精准地进行手术操作,降低了手术难度,然而其主要针对骨性组织的辅助治疗,在唇腭裂软组织方面的辅助作用较弱。③在术中植入物环节中,个性化组织工程结构的生物材料因拥有良好的骨创导、骨再生性,且贴合患者骨组织的三维空间结构,是用于唇腭裂患者骨性裂隙植入修复的研究热点材料,但其在治疗过程中的生物相容性、安全性还未进行深入研究。④在手术培训与教育方面,3D打印解剖模型能帮助医学工作者更好地学习唇腭裂相关理论知识及手术技巧,同时可以作为医患沟通的良好工具。⑤因此,利用3D打印技术,配合计算机辅助虚拟手术系统以及个性化组织工程结构的生物材料来治疗唇腭裂,可促进唇腭裂由经验治疗向个性化及精准化治疗的转变,达到唇腭裂治疗效果。     

儿童脊柱侧凸非融合手术治疗的发展及现状

背景：儿童脊柱侧凸的治疗是脊柱外科的挑战之一,外科手术治疗尚没有满意的方法。 目的：综述儿童脊柱侧凸外科治疗方法的发展及现状,分析各种方法的利弊,展望儿童脊柱侧凸非融合手术治疗的发展。 方法：以“Scoliosis,Infantile scoliosis,Juvenile scoliosis,fusionless surgery,spinal implant”为英文检索词,“脊柱侧凸,少儿型脊柱侧凸,青少年型脊柱侧凸,脊柱内固定器,脊柱侧凸非融合手术” 为中文检索词,检索Pubmed数据库、CNKI数据库2001至2012年发表的相关文献。共检索到113篇文献,排除无关重复的文献,保留36篇进行综述。 结果与结论：目前脊柱侧凸外科治疗主要方法中,撑开技术可以保证脊柱的生长但需要不断的后期延长,生长导向技术可以避免不断的延长手术,但脊柱的生长不能得到保证,也不能纠正脊柱的旋转畸形;而生长调节技术对脊柱畸形的纠正有一定的作用,但它对严重脊柱畸形的作用是不确定的;可生长三维矫形技术的动物实验证明既能保证脊柱的生长,同时能纠正脊柱的旋转,术后不需要不断地延长,理论上是较理想的治疗方法,需要临床研究验证。     

3D打印技术在整形外科的研究及应用进展

背景:3D生物打印利用组织工程及干细胞研究的成果,以活细胞及其他细胞活性成分作为打印原料,最终实现生物活性组织的打印和制作。目的:对3D打印技术目前在整形外科的应用及研究进展作一综述。方法:由第一作者检索从2007至2016年PubM ed、Ovid、中国知网等数据库收录的关于3D打印技术在整形外科应用及研究进展的文献。英文检索词为"three-dimensional printing,3D printing,plastic and reconstructive surgery,orthopaedic,organ printing",中文检索词为"3D打印,整形外科,修复重建,器官打印",按纳入、排除标准筛选最终纳入44篇文献进行分析、总结。结果与结论:3D打印目前在颅颌面骨重建、耳鼻再造、皮肤打印及乳房重建等方面的应用较为广泛,特别在制作骨替代品及个性化假肢、假体方面技术已相当成熟。3D打印技术经历了从假体制作到生物活性打印的发展过程,最终有望进入器官打印阶段,彻底解决自体或同种异体移植所存在的局限。     

3D打印聚醚醚酮及其复合材料修复骨缺损的应用现况

文题释义： 聚醚醚酮：是一种全芳香族半结晶性的热塑性特种工程塑料,具有优异的物理、化学、力学、热等性能。目前聚醚醚酮作为一种生物材料,相比于传统硬组织植入金属材料(不锈钢、钛及其合金等),具有良好的生物相容性、放射线透过性、植入人体后可有效降低“应力屏蔽效应”,以及磁共振扫描不产生伪影等特点,越来越多地被应用于骨科植入物和假体。 骨缺损修复：将设计制备的骨科植入物或假体植入因创伤或手术所致的骨缺损区域,经治疗后逐渐改善该区域的成骨连接状态,缓解愈合及恢复局部的功能。 背景：聚醚醚酮及其复合材料具有一系列独特的性能,而3D打印技术可以针对患者的病情定制个性化植入物,两者在骨缺损修复领域均具有明显优势。 目的：总结聚醚醚酮及其复合材料与3D 打印技术在骨缺损修复领域的应用现状,并进一步展望两者有效结合的应用前景。 方法：利用计算机检索CNKI、PubMed,Web of Science数据库,中文检索词为“聚醚醚酮,聚醚醚酮复合材料,骨缺损修复,聚醚醚酮植入物,聚醚醚酮3D打印,口腔修复”。英文检索词为“PEEK,PEEK composites,bone defect repair,PEEK implants,PEEK 3D printing,prosthodontics”。检索时限为1995年4月至2019年4月。共检索到147篇文章,根据纳入与排除标准,最终纳入51篇文献进行综述。 结果与结论：①将具有生物活性的材料及改善力学性能的颗粒或纤维引入到聚醚醚酮基体中制备成复合材料,借助3D打印技术精准定制出与患者骨缺损处高度匹配的植入物;②这种具有良好生物相容性、生物活性和力学性能的植入物在颅骨、颌骨、脊椎腰椎、人工关节以及口腔缺损修复中具有良好的治疗效果,提高了治疗后患者的满意度;③文章总结了3D打印聚醚醚酮及其复合材料在各类骨缺损修复中的应用,并对联合3D打印技术制备个性化聚醚醚酮植入物或假体的应用前景表达了自己的看法。 ORCID: 0000-0001-7850-2412(林柳兰) 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     

髋部骨折植入物的选择及其并发症

背景：临床上髋部骨折常通过手术进行治疗,但是由于老年患者各脏器功能衰退而增加了术后继发合并症的危险。 目的：综述近年国内外髋部骨折植入物及其并发症的研究进展。 方法：第一作者应用计算机检索1994年1月至2015年10月PubMed和CNKI中文期刊全文数据库有关髋部骨折植入物及其并发症的文章,英文检索词“hip fracture,implants,complications”;中文检索词“髋部骨折,植入物,并发症”。共检索到128篇相关文献,52篇文献符合纳入标准。 结果与结论：20%的髋部骨折患者会发生并发症,包括医学方面及手术治疗本身的。文章依据髋部骨折的临床分类不同,分两方面对髋部骨折植入物并发症进行了阐述。一方面以髋部骨折手术常用植入物为切入点阐述其常见的并发症;另一方面以髋部骨折部位为切入点阐述髋部骨折植入物并发症。髋部骨折植入物相关的常见并发症有髋内翻、关节脱位、植入物退出或切割股骨头等。早期内固定、抗血栓和预防感染、围手术期疼痛管理、精神错乱的及时发现和控制、正确的尿路管理、预防营养不良、补充维生素D、骨质疏松症的治疗和早期功能活动的改善,是髋部骨折患者的最佳保养建议。近年来随着内固定技术及术后处理的日益完善,以及早期康复的介入,更多的学者主张早期内固定治疗,目的是加快患者髋关节功能恢复以及防止再跌倒。 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     

3D打印技术在神经外科的应用优势

文题释义：3D打印：是在一种在计算机控制下将材料连接或凝固以创建三维物体的快速成型技术，目前在生物医学领域应用广泛。 神经外科：是研究人体神经系统，如脑、脊髓及周围神经系统疾病的病因、发病机制，并探索新的诊断、治疗、预防技术的一门高精尖学科。 背景：神经系统解剖结构复杂，相关疾病种类繁多，手术难度大，风险高。它不仅要求医生将病变组织完整切除，还有避免术中对重要神经、血管及功能区造成损伤，因而临床上一直在探索定位准确、手术精度高的治疗方式及相关辅助手段。3D打印是一种快速成型的技术，近年来发展迅猛，目前已经广泛应用于生物医学行业。 目的：综述3D打印技术在神经外科常见疾病中的应用现状，并对应用前景进行展望。方法：第一作者以关键词通过计算机检索中国知网(CNKI)、万方数据库、PubMed和Web of Science数据库，检索截止日期为2020年2月的人类研究。检索出相关文献385篇，根据纳入与排除标准，并进行文献增补，最终纳入49篇文献进行综述。结果与结论：①在神经外科领域，3D打印定制个体化植入物可用于修补颅骨缺损，所打印出的病变模型可用于畸形修复、脑血管病、颅底疾病及脊柱脊髓疾病手术的术前模拟，为个体化精准治疗提供依据；②同时模型可用于神经外科教育及术前宣教；③因此3D打印技术在神经外科领域具有广阔的发展前景。ORCID: 0000-0001-8453-906X(温稀超) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程     

早发型脊柱侧弯的治疗研究与新进展

背景:早发型脊柱侧弯是一种严重危害幼儿脊柱生长及心肺功能发育的疾病,该病的治疗向来是许多临床科研工作者关注的焦点。目的:分析早发型脊柱侧弯的治疗方法,重点对早发型脊柱侧弯的脊柱融合、脊柱非融合、传统生长棒技术及磁控生长棒技术进行了探讨。方法:检索PubM ed、CENTRAL、EMbase、the ISI Web of Knowledge Databases、VIP、CNKI、CBM和万方数据库从建库至2016年3月相关文献。英文检索词:scoliosis,growing rod,complications;中文检索词:脊柱侧弯,生长棒,并发症。对纳入的54篇文献进行分析讨论。结果与结论:对于早发型脊柱侧弯患儿,不仅需要有效的矫正脊柱畸形,还需要保持脊柱的生长能力,缓解胸廓对胸腔内脏器的压迫,进而维持心肺功能。早发型脊柱侧弯的治疗,除了传统的保守治疗,手术治疗(脊柱融合术,生长棒技术等),还包括一种新型的体外磁控生长棒技术。全面了解外科治疗对早发型脊柱侧弯患儿脊柱生长及心肺功能的影响,将有助于防止相关并发症的发生,以获得较好的治疗效果。     

3D打印与组织工程技术在气管替代治疗中的应用与热点

背景:由于缺乏满意的气管替代物,功能性气管重建仍然是一个外科挑战。目的:综述组织工程气管支架的研究热点、临床应用及主要存在的问题。方法:以"3D Printing,tissue-engineered trachea,trachea reconstruction,tracheal replacement;3D打印气管,组织工程气管,气管重建,气管替代"为关键词,检索PubMed、Medline、万方数据库2004至2019年发表的相关文献,共纳入47篇文献进行分析总结。结果与结论:目前气管重建的方式主要有人工气管移植、同种异体移植、自体组织移植和组织工程气管移植。人工气管移植通常引起气管破裂、感染和狭窄而导致移植失败;同种异体移植需要长期的免疫抑制治疗,移植后由于血管再生不足引起的坏死和感染往往导致死亡;自体组织复制气管结构和功能的能力有限且存在手术创伤;组织工程气管通过选择合适的支架材料,在支架中均匀地植入种子细胞,可以模拟与天然气管相似的生物结构和功能,似乎是气管替代物的理想选择。将3D打印技术与组织工程技术相结合,利用生物降解材料打印完整的气管支架,再植入间充质干细胞培育的组织工程气管,为解决长段气管缺损问题提供了新思路。     

颈腰综合征诊断及外科治疗的研究进展

目的 总结颈腰综合征(TSS)诊断和外科治疗的研究进展。方法 在中国知网、万方数据、中国生物医学文献数据库和PubMed 数据库,分别以“颈腰综合征”“椎管狭窄”“颈椎”“腰椎”“同期手术”“分期手术”和“tandem spinal stenosis” “canal stenosis” “cervical” “lumber” “simultaneous” “staged”为关键词,检索2000年1月—2019年2月与TSS的解剖学、流行病学、临床表现、影像检查、外科治疗有关的文献进行分析总结。共检索文献489篇,纳入45篇,其中中文文献15篇和英文文献30篇。结果 TSS的发病率为0.12%~34%,好发年龄为20~76岁,临床表现复杂,应综合评估患者症状和体征,并结合多种影像学证据才能明确诊断。其手术治疗方式存在争议,目前多数研究认为同期手术和分期手术在手术疗效和并发症方面没有统计学差异。同期手术可缩短手术时间、住院时间和住院费用。分期手术单次手术创伤小,对于耐受差的老年患者更适用;部分患者在主要受压部位减压后,次要受压部位的症状可能同时得以缓解从而避免二期手术治疗。结论 TSS在当代脊柱外科临床中并不少见,全面的体格检查和影像学评估,能更有效地发现多部位压迫,依据病变程度选择同期或分期手术均能获得满意的临床疗效。     

3D打印模型在颈椎后纵韧带骨化手术减压方式选择中的应用

背景:目前3D打印技术已成功应用于辅助关节置换、骨折内固定及脊柱置钉等骨科手术,但关于3D打印技术在颈椎后纵韧带骨化症手术治疗领域的潜力尚有待探讨。目的:探讨3D打印模型在颈椎后纵韧带骨化症前后路手术减压方式选择中的应用价值。方法:回顾性分析2014年10月至2015年10月在徐州医科大学附属医院行术前CT数据搜集和3D模型打印的颈椎后纵韧带骨化症患者共15例,其中孤立型2例,节段型6例,连续型4例,混合型3例。通过对比分析术前、术后1个月及末次随访时的日本骨科协会评分、目测类比评分、患者症状及影像学资料,来评价3D打印模型在颈椎后纵韧带骨化症前后路手术减压方式选择中的应用价值。结果与结论:(1)15例患者均顺利接受颈椎减压治疗,均接受4-16个月随访。术后患者症状较术前明显缓解,颈椎后路手术中1例切口脂肪液化,经负压引流后治愈;(2)术前、术后1个月和末次随访时的日本骨科协会评分分别为(9.0±1.6)分、(11.7±1.8)分和(15.5±1.4)分,差异有显著性意义(P<0.05);颈肩部疼痛目测类比评分分别为(6.7±2.5)分,(2.13±1.4)分和(1.4±0.5)分,差异有显著性意义(P<0.05);(3)随访期间影像学结果显示,前路植骨均融合,后路手术门轴处愈合良好,无再关门现象;(4)结果提示,3D打印模型有助于对颈椎骨化后纵韧带的特点进行观察,并进行术前评估和模拟手术操作,对颈椎后纵韧带骨化症减压方式的选择有一定的参考价值。     

计算机辅助术前矫正模型设计结合3D打印技术在脊柱畸形治疗中的应用

Application of computer-assisted preoperative correction model design combined with 3D printing technology in the treatment of spinal deformities     

Personalized development of human organs using 3D printing technology

3D printing is a technique of fabricating physical models from a 3D volumetric digital image. The image is sliced and printed using a specific material into thin layers, and successive layering of the material produces a 3D model. It has already been used for printing surgical models for preoperative planning and in constructing personalized prostheses for patients. The ultimate goal is to achieve the development of functional human organs and tissues, to overcome limitations of organ transplantation created by the lack of organ donors and life-long immunosuppression.We hypothesized a precision medicine approach to human organ fabrication using 3D printed technology, in which the digital volumetric data would be collected by imaging of a patient, i.e. CT or MRI images followed by mathematical modeling to create a digital 3D image. Then a suitable biocompatible material, with an optimal resolution for cells seeding and maintenance of cell viability during the printing process, would be printed with a compatible printer type and finally implanted into the patient.Life-saving operations with 3D printed implants were already performed in patients. However, several issues need to be addressed before translational application of 3D printing into clinical medicine. These are vascularization, innervation, and financial cost of 3D printing and safety of biomaterials used for the construct.     

3D打印技术在创伤骨科中的应用进展

随着3D打印技术的不断发展,其在创伤骨科领域中的应用越来越广泛,几乎涵盖了人体所有的解剖区域。3D打印技术也被称为"增材制造技术"和"快速成形技术",被认为是"第二次工业革命"。3D打印技术不仅可以打印出患者特异性的解剖实体模型,便于医师对患者复杂的解剖结构及疾病有更好的理解,同时有助于医学教育和手术培训,而且对于一些特殊患者可以制造定制的植入导板及假体,匹配患者的解剖结构,有效解决临床治疗难题。本文就3D打印技术在创伤骨科中的应用进展进行综述。     

3D打印技术在足踝外科的临床应用进展

在足踝外科领域,由于解剖结构涉及多个关节和骨骼,足踝疾病和创伤的诊断及治疗方案相对复杂,3D打印技术作为一种辅助实现外科修复重建的个性化和精准化治疗的新方法,在足踝外科中显示出了极高的临床价值及应用前景。本文将对3D打印的原理及流程进行概述并从术前规划、医患沟通、手术器械设计及术后辅助支具等方面回顾3D打印技术在足踝外科领域的临床应用进展及局限性,为相关研究提供参考。     

3D打印技术在骨科的应用研究

3D打印呈现井喷式的发展,该技术在骨科的应用是一个热门的研究方向。本文阐述了3D打印技术在骨科方面的应用近况,主要对该技术在术前规划、术中导航、临床教学、医患沟通、康复支具、骨科内植物、生物打印等多个方面的应用进行综述,归纳了3D打印技术运用于骨科的优势,总结了目前存在的一些技术难点,并对3D打印技术在大块骨缺损的修复、假肢等方面的应用进行了展望。