个体化3D打印钛合金下颌骨植入体的设计制作与临床应用

目的:通过钛合金3D打印技术的拓展,对个体化钛合金下颌骨植入体的设计、制作与临床应用进行探讨。方法:1)对1例单侧下颌骨体部与升支造釉细胞瘤患者,在手术前对下颌骨作薄层螺旋CT扫描,然后采用计算机辅助技术,进行下颌骨三维重建、模拟病变切除、镜像修复及植入体的设计,同时通过力学分析对植入体进行生物力学优化;2)将设计完善的下颌骨植入体数据输入钛合金3D打印设备,完成解剖形态个体化的下颌骨钛合金植入体制作;3)根据术前设计进行病变侧下颌骨切除,术中即刻将下颌骨植入体植入。结果:基于钛合金3D打印技术设计和制作的下颌骨植入体,在解剖形态上完全达到个体化三维仿真,与健侧下颌骨对称一致,缺损下颌骨的解剖形态即刻得到个体化修复重建。结论:钛合金3D打印技术使得解剖形态高度个体化仿真的下颌骨植入体的设计制作和临床应用成为现实,优化设计的钛合金下颌骨植入体力学性能优良,重量轻,制作精度高,为下颌骨节段性缺损的修复重建提供了一种理想的方法。     

3D打印技术在下颌骨缺损修复中应用的初步临床研

目的:探讨应用3D打印技术制作个性化植入体在修复下颌骨缺损中应用的临床效果。方法:选择下颌骨节段性缺损患者3例,术前均行下颌骨CT扫描后三维重建获得数字化下颌骨模型,其中2例应用3D打印技术制作下颌骨树脂模型,术前根据实体模型完成重建板的个体化塑形;1例将设计完善的下颌骨植入体数据输入钛合金3D打印设备,直接获得带髁状突的个性化植入体。按术前设计对病变下颌骨行节段性切除,植入个性化下颌骨植入体,或同期行髂骨移植。结果:将3D打印技术应用于下颌骨缺损修复,个性化植入体术中就位顺利,操作简便,髂骨塑形快而准确。随访3~11个月,患者对面形满意,咬牙合关系正常稳定,植入体无松动、移位及脱落。结论:将3D打印技术应用于修复下颌骨缺损,不仅缩短了手术时间,减少了手术创伤,同时也提高了下颌骨重建的精确性,达到了美观与功能兼备的效果。为下颌骨仿真修复提供了一条快速有效的途径。     

腓骨瓣及CAD/CAM技术在重建下颌骨缺损中的应用

目的　探讨应用腓骨瓣及CAD/CAM技术修复大面积下颌骨缺损的经验。方法　根据16例患者下颌骨缺损的部位和特征,通过螺旋CT扫描获取缺损区的数据,在软件中应用CAD/CAM技术模拟下颌骨切除及重建手术,利用快速成型机加工制作出实物模型,依据模型对腓骨进行塑形、钛板重建,恢复下颌骨的形态和功能。结果　CAD/CAM技术的应用使术中截骨、腓骨塑形、定位速度明显加快;术后患者面部外形基本对称,影像学检查显示下颌骨缺损区的重建形态及固位良好;无严重并发症。结论　腓骨瓣联合CAD/CAM技术重建下颌骨缺损,能够明显缩短手术时间,提高手术质量,保证手术效果,是值得推广的重建下颌骨缺损的理想方法。     

基于快速成型技术制作个体化下颌人工骨的临床应用

目的 探讨应用反求工程(RE)和快速成型(RP)技术制作的个体化钛下颌人工骨修复下颌骨缺损的临床效果.方法 选择2007～2009年中山市人民医院收治的下颌骨肿瘤病例6例,通过CT扫描加三维重建采集病变下颌骨的测量数据,按照手术设计在数字模型上切除病变骨段,形成下颌骨缺损模型,通过数字镜像得到植入体的数字模型.利用RP技术获得树脂实体模型并进行包埋铸造获得个体化人工骨.结果 术前利用RE和RP技术制作个体化下颌人工骨快速精确,术中就位顺利,手术创口均为Ⅰ类愈合,术后随访7～30个月,缺损区面部外形恢复满意,开口度3.2～3.6 cm.咬合关系正常,张口无偏斜.结论 应用RE和RP技术制作个体化人工骨修复下颌骨缺损,方法简便精确,能达到外形与功能兼备的临床效果.     

基于快速成型技术即刻精确修复下颌骨缺损的临床研究

目的：探索应用快速成型技术对下颌骨部分缺损进行即刻、精确与功能性修复的方法。方法：5例下颌骨缺损需即刻行外形和功能修复的患者,先行三维CT扫描获得颌面部影像数据,在计算机内进行三维重建;应用快速成型技术制作颌面部实体模型,在模型上进行模拟外科,确定手术部位、截骨点、重建钛板的方向和角度;同时,制作出缺损区骨质的树脂模型,指导修整移植骨块。术中,切除部分下颌骨后,根据术前模拟的方案,进行血管化的髂骨移植加重建钛板固定,或者单纯重建钛板固定。结果：5例下颌骨病变切除后均即刻行修复重建治疗。手术过程明显快捷、顺利,移植骨和重建钛板均简单修整即就位植入,术后患者的双侧面形对称,余留牙咬合关系良好、稳定,医患满意度均较高。结论：应用快速成型技术,对精确、快速地修复下颌骨缺损、恢复面部对称性、重建咬合功能等,是一种简便、有效、可推广的方法。     

预成钛网联合自体髂骨及松质骨游离移植二期修复单侧下颌骨缺损

目的 探讨已形成下颌偏斜、咬合错乱的单侧下颌骨缺损二期修复的有效方法.方法 对单侧下颌骨部分切除造成下颌偏斜和咬合错乱的9例患者行术前CT扫描,计算机辅助设计与制作(CAD/CAM)快速原型技术重建颅颌面骨三维数字模型,并以健侧下颌骨为模板,镜像形成缺损侧下颌骨.激光树脂成型机打印下颌骨实体模型,在实体模型上按缺损范围设计钛网,使预成钛网与缺损下颌骨外形一致.数控成型机制备钛网,切取髂骨及其松质骨,联合预成钛网植入完成下颌骨缺损二期修复.结果 预成钛网联合9例髂骨松质骨移植均获成功,创口愈合良好,下颌骨外形恢复满意,颜面偏斜得到有效矫正,咬合关系恢复正常.结论 术前应用CAD/CAM快速原型技术制备预成钛网、联合自体松质骨游离移植二期修复单侧下颌骨缺损,不仅可以缩短手术时间,还能最大限度地重建下颌骨解剖外形、恢复患者颜面外观和咬合功能.     

基于反求工程和快速原型的下颌骨缺损的修复

目的 探讨应用反求工程和快速原型技术进行下颌骨缺损修复的设计和植入体制作的可行性。方法 应用反求工程和快速原型技术完成2例下颌骨缺损的修复体设计和制作，并行修复体植入术。结果 经计算机设计和严密制作的修复体术中仅数分钟顺利就位，各部件达到设计位置，术后患者面部外形与健侧对称，咬合关系良好，下颌偏斜纠正。结论 反求结合快速原型能够完成下颌骨缺损的修复体的设计和制造，提高了手术精度，节省了手术时间，在颌骨缺损的个体化和定制化修复中有独特的优势。     

计算机辅助技术在下颌骨缺损修复中的应用

目的：探讨计算机辅助设计（computer aided design，CAD）和计算机辅助制作（computer aided manufactured，CAM）技术在下颌骨缺损修复中的应用。方法：7例下颌骨肿瘤切除后患者行血管化腓骨移植，16例下颌骨缺损患者行牵引成骨（distraction osteogenesis，DO）术，术前均行螺旋CT扫描，采用CAD—CAM技术制成与患者骨组织缺损完全相同的个体化实体模型，在模型上设计最佳手术方案，并根据模型预制钛板和成骨牵引器。术中按术前设计切除下颌骨病灶区骨段，血管化腓骨移植的患者根据术前设计进行腓骨塑形并固定；行DO患者根据术前设计制作传送盘和安装牵引器位置。结果：实体模型病变区测量数据与术中所见病变范围完全一致，预制的下颌骨重建钛板及牵引器形态与术中下颌骨外形匹配，能显著缩短手术时间并改善术后效果。术后X线片显示23例重建的下颌骨形态对称，面部外形恢复正常。结论：CAD—CAM技术为下颌骨病变的术前手术范围设计、移植骨形态设计和牵引器的个体化制作提供了实体模型，提高了手术的精确性，缩短了手术时间，降低了术后并发症。具有良好的辅助作用。     

个体化钛支架复合珊瑚羟基磷灰石和重组人骨形成蛋白2修复兔下颌骨缺损

目的通过观察个体化钛支架复合珊瑚羟基磷灰石(CHA)和重组人骨形成蛋白2(rhBMP-2)修复兔下颌骨缺损的实验效果,探讨下颌骨个体化修复再生的途径。方法以9只新西兰大白兔为实验对象,采用磨骨术建立兔下颌骨单侧缺损模型,利用计算机辅助设计/制作、快速成型技术等设计制作兔下颌骨个体化钛修复体,再将其与CHA和rhBMP-2复合应用于兔下颌骨标准化缺损修复,通过大体标本观察、骨密度检测、生物力学测试和组织学染色对下颌骨缺损的个体化再生修复效果进行研究。结果兔下颌骨解剖形态恢复理想,生物力学测试、骨密度检测及组织学观察均显示随时间点延长成骨效果呈明显上升趋势(P<0.05),钛支架内具有大量新骨形成,新生骨组织在24周时已明显成熟。结论采用快速成型技术制作的个体化钛支架复合CHA和rhBMP-2,可望通过骨再生途径实现下颌骨缺损的个体化修复重建。     

中段桥接式钛合金全下颌骨植入体的设计制作研究

目的:介绍一种中段桥接式全下颌骨植入体的设计与制作。方法:以1例下颌骨切除术后,颌骨缺损修复不良患者为研究对象,进行中段桥接式钛合金全下颌骨植入体的设计和制作研究。基于患者的下颌骨CT扫描数据资料,依次采用三维重建、计算机辅助设计与有限元力学分析、三维(3D)打印与机械加工技术,设计并制作一种中段桥接板式的全下颌骨植入体。结果:利用患者的CT数据,将下颌骨植入体的体部和升支部位设计为近似解剖形态,体部向前的中段部位设计成桥接板式。桥接板设计在植入体舌侧,临床上可在桥接板唇侧进行自体骨移植,可望避免颏唇部软组织张力性溃烂,同时可在移植骨上实现种植体植入,为后期的咀嚼功能恢复提供基础。再利用3D打印技术,成功和制作了一种个体化的中段桥接板式钛合金全下颌骨植入体。结论:基于钛合金3D打印技术,可以制作个体化中段桥接式钛合金全下颌骨植入体,其临床应用及远期疗效有待进一步观察。     

CAD/CAM制作个性化钛网联合髂骨移植重建单侧下颌骨大型轮廓缺损

目的 探讨CAD/CAM技术联合个性化预成型钛网及游离髂骨移植修复单侧下颌骨大型轮廓缺损的可行性及有效性.方法 选取四川大学华西口腔医院正颌及关节外科2015年11月—2019年12月的15例单侧下颌骨大型轮廓缺损的患者.采用基于逆向工程的计算机辅助设计/计算机辅助制作(CAD/CAM)技术,镜像重建患侧下颌骨轮廓并制...     

犬下颌骨节段性缺损的个体化再生修复实验研究

目的:通过实验观察犬下颌骨节段性缺损个体化再生修复的效果,为计算机辅助个体化再生修复下颌骨缺损的技术和方法向临床过渡提供依据。方法:利用计算机辅助设计/制作、快速原型技术等设计制作实验动物下颌骨个体化三维中空钛网修复体,再将其与β-磷酸三钙和松质骨髓植入联合应用于犬下颌骨节段性缺损的修复,通过X线片、大体标本和组织学切片对下颌骨节段性缺损的个体化再生修复效果进行观察。结果:犬下颌骨解剖形态恢复十分理想,组织学和X线摄影观察显示钛网内具有新骨形成,新生骨在3个月时已十分明显和成熟。结论:将计算机辅助技术与骨再生材料联合应用,可望通过骨再生途径实现下颌骨节段性缺损的个体化修复重建。     

CAD/CAM技术辅助下使用Medpor~精确修复下颌轮廓凹陷

目的报导一种通过个体化Medpor来重塑下颌骨轮廓的方法,评价其治疗效果并讨论适应证。方法选取四川大学华西口腔医院下颌骨轮廓凹陷病例17例,采集其CT数据,运用CAD/CAM、镜像反求、快速成型及3D打印技术设计并精确制作出手术模板,雕刻塑形出个性化Medpor,并指导准确植入体内,修复下颌凹陷畸形。结果除1例植入体因迟发性感染取出外,其余患者恢复良好,复查定位照相对比示:患者下颌轮廓凹陷均得到较好修复,对称性得到明显改善,医患均对手术效果感到满意。结论在CAD/CAM技术辅助下,运用Medpor可以精确修复下颌骨轮廓凹陷,是一种值得推广的方法。     

钛板携带种植体修复下颌骨缺损的动物试验

目的：观察钛板与种植体联合植入修复羊下颌骨缺损的生物反应和X线表现。方法：12只山羊下颌骨单侧和双侧体部切除后,将特制的装有HA涂层种植体的钛板植入骨缺损区,并在种植体周围植松质骨。术后给抗生素预防感染。3个月后安装基台和义齿,行X线拍片观察钛板和种植体与骨接触区的愈合情况及羊的饮食和生存情况。6个月后植骨区和骨断端与钛板界面处取材行组织学观察。结果：钛板携带种植体植入羊下颌骨后未见感染和排异反应,伤口一期愈合。安装基台和义齿后给羊喂粉碎的饲料,未见伤口裂开和钛板脱落。3个月后X线拍片见在种植体周围存在新骨,钛板与下颌骨紧密相连。6个月后镜下见种植体周围为不规则的骨小梁结构和纤维组织。结论：钛板携带种植体植入羊下颌骨后无明显排异反应,可恢复羊下颌骨的外形和咀嚼功能。     

兔下颌骨骨折三维有限元模型的建立

目的：建立兔下颌骨垂直及斜行骨折的三维有限元模型，为开展生物力学试验仿真提供平台。方法：采用雄性新西兰大白兔为标本，将用CT所获得的下颌骨DICOM数据通过CAD软件直接建立三维模型，并设计接骨板三维模型：将接骨板和下颌骨的三维模型进行装配，最终在FEA软件中设计骨折线的方向和间隙大小，并划分网格。结果：建立了包括骨折线方向、接骨板、骨折间隙大小等信息在内的兔下颌骨骨折的三维有限元模型。结论：建立了具有高度几何相似性的兔下颌骨骨折模型，为骨折愈合的生物力学研究奠定了基础；所采用的DICOM数据直接建模法，具有准确高效的特点。     

应用CAD/CAM技术进行个体化下颌骨重建

目的:探讨计算机辅助设计和制造技术(CAD/CAM)应用于下颌骨肿瘤切除术后骨缺损的个体化修复重建。方法:选择面部畸形明显的单侧下颌骨成釉细胞瘤4例,术前行下颌骨螺旋CT扫描,三维重建成像,用CAD/CAM数控技术和镜像技术,制成与患者骨组织完全相同的个体化实体模型,根据模型预弯制重建钛板。手术切除病灶下颌骨,切取髂骨节段,植于重建板的舌侧,固定重建板于正常下颌骨端。结果:CT三维重建影像与实体模型测量数据接近;预弯制钛重建板与下颌骨匹配;手术恢复了下颌骨的连续性和功能,面部外形对称,X线片显示重建的下颌骨高度和厚度适中。结论:CAD/CAM技术为术前设计提供了个体化实体模型,提高了手术的精确性,节省了手术时间,降低了手术并发症。     

钛下颌骨重建假体修复下颌骨缺损的初步实验研究

目的：研究钛下颌骨重建假体在下颌骨节段性缺损重建中的应用价值。方法：采用2只健康成年山羊,术前收集羊下颌骨的螺旋CT数据,采用快速原形技术重建出羊的下颌骨实体模型,并设计出一侧下颌骨体部5cm的缺损,以及对侧下颌角部缺损。应用CAD／CAM技术,形成与缺损部位完全吻合的医用纯钛假体。通过手术建立山羊下颌骨与假体形态大小完全吻合的缺损,然后将假体植入并固定,角部假体内植入自体松质骨。术后每月进行X线检查,3个月后处死动物,切取标本制备硬组织切片和正常组织切片,光镜观察。采用生物力学方法,分析骨与假体结合处的结合强度。结果：术后2周,1只羊下颌体的假体前部暴露于口腔,内固定尚稳固,但是在术后一月,该假体与前部的下颌骨残端分离,完全暴露在口腔内。另1只羊下颌体假体,术后2个月前部部分外露,但固位良好。光镜观察未暴露的假体与骨组织之间结合良好,特别是下颌角的假体达到骨结合。植骨区肌附丽通过肌一骨一假体三者有机结合,形成假体一肌的真正附丽。结论：作为下颌骨缺损修复的一种方法,CAD／CAM制造的仿真钛假体在龈骨膜下的部分容易暴露于口腔内,暴露处易于引起假体周围炎,破坏假体与骨间的结合。肌假体之间的再附丽．需通过假体中植骨的存活及肌-骨-假体结合模式实现。     

数字化外科技术在下颌骨缺损修复中的临床应用研究

目的 评价数字化外科技术在下颌骨缺损修复中的临床应用效果.方法 选择2018年7月至2019年6月于徐州市中心医院就诊的下颌骨肿瘤或囊肿患者8例.所有患者术前均进行颌骨三维CT和下肢CT血管造影(CTA)检查.应用Mimics 8.11软件对下颌骨病灶进行截骨范围设计、缺损的镜像重建.应用3D打印技术制作截骨、塑形和复...     

Application of CAD/CAM-assisted technique with surgical treatment in reconstruction of the mandible

ObjectiveThe purpose of this clinical study was to explore the optimal method of reconstruct mandible defects individually and immediately.Study designThree-dimensional model simulation technique and vascularized fibular osteomyocutaneous flap were used to repair 15 cases of mandible defects, which were caused by ameloblastoma. A three-dimensional computed tomography (CT) images were converted to a virtual model using CAD software and the 3-dimensional (3D) simulated resin models of skeleton and ?bula were used to design the osteotomies, bone segment replacement and titanium mesh shaping preoperatively.ResultsFibula ?aps were alive and no complication occurred. The patients were satis?ed with the results both esthetically and functionally.ConclusionsThis preliminarily clinical study and case demonstrated that CAD/CAM-assisted technique with surgical treatment offers an individual anatomical reconstruction of the mandible in ameloblastoma patients. The procedures guarantee intraoperatively an exact placement of the preformed mesh even for precise reconstruction of extensive mandible defects.