简介:摘要在全球范围内,每年有200多万例骨移植手术用于骨科、神经外科和牙科手术中的骨缺损。目前的治疗方案包括使用人、动物或合成来源的移植物。在这种情况下,自体移植是目前的黄金标准。然而它的数量是有限的,需要创建第二个伤口(供体部位),并且感染、疼痛和发病率的风险也随之提高。近年来,组织工程与3D生物打印的兴起,为治疗患者骨缺损提供一种新思路。3D生物打印是"增材制造"在生物组织工程中应用的分支,能对细胞进行精确控制,并按需实现个性化构建宏观及微观的结构,能在骨再生运用中得到运用。其中成骨细胞支架的建立是3D生物打印的基础,具有适宜骨和软骨生长的水凝胶是支架研究的基础,为此国内外学者进行多种水凝胶支架的开发与研究,发现由多种生物材料混合的水凝胶比单一材料水凝胶更具有优势,如以羟基磷灰石或藻酸盐或透明质酸为主体混合几种或多种生物打印材料,结合所需细胞后最终形成的3D打印骨支架,比传统支架更能够促进骨成长分化。随着打印结构变厚,营养物质和氧气的扩散越来越困难,这在骨组织的重建中尤其如此,需要制造互连且有效的血管网络,因此支架中血管的形成是必不可少的环节。本文主要综述了3D生物打印中骨打印支架材料与血管网络形成的逐步探究进展。
简介:摘要3D打印技术是当前新兴的一种比较前沿的科学技术,即增材制造。传统制造复杂繁琐、原料的利用率低,并且许多产品的内部复杂工艺无法加工,区别于传统的减削材料的制造方式,增材制造较为简单而高效,不需要繁重、庞大的机床,仅通过三维设计出结构轮廓,堆积叠加即可实现产品的制造,它完全不具有传统制造的这些缺点。3D打印的关键技术在于新材料、计算机辅助与制造。目前该技术受到世界各国、各学术界的高度重视,未来将会大放光彩。
简介:摘要目的探讨3D打印技术在治疗后Pilon骨折中的应用。方法选取2016年01月至2017年12月于郑州市骨科医院下肢1科收治的后Pilon骨折患者20例,其中男16例,女4例,平均年龄为43.8岁,以数字随机法分为实验组12例和对照组8例,所有患者术前均行踝关节CT平扫+二维+三位重建检查,其中实验组12例患者应用3D打印技术制备骨折模型,通过模型制定精准的手术策略,待手术时机成熟后行手术治疗,对照组根据X线、CT等相关检查结果进行术前规划和手术。分析比较两组患者手术时间、出血量,以及术后并发症发生率、踝关节功能恢复情况。计数资料组间比较采用χ2检验,计量资料组间比较采用t检验。结果实验组手术时间和术中出血量分别为(64±12) min,(72±8) ml;观察组手术时间和术中出血量分别为(105±21) min,(132±14) ml;两组手术时间及术中出血量差异有统计学意义(t=11.270、14.320,P<0.05)。实验组术后功能效果:踇长屈肌力评分(43±13)分,踝关节ROM评分(46±10)分,踝-后足(AOFAS)评分(90±8)分;观察组术后功能效果:踇长屈肌力评分(22±9)分,踝关节ROM评分(24±7)分,AOFAS评分(76±7)分,两组患者术后踇长屈肌力、踝关节ROM、踝-后足(AOFAS)差异有统计学意义(t=17.230、21.260、19.320,P<0.05)。结论在术前3D打印技术辅助下,根据骨折类型通过后内侧或后外侧入路治疗后Pilon骨折,可明显缩减手术时间、手术出血量,提高复位固定质量及术后踝关节功能恢复,减少踇长屈肌及周围软组织粘连,3D打印技术有助于治疗方案的个体化与精准化,疗效良好。
简介:摘要目的优化复杂肝脏肿瘤3D打印模型,在保证与肝脏实体结构吻合的情况下,提高模型制作效率并降低技术成本。方法基于CT数据建模,采用镂空技术1∶1打印出2018年3月至2019年12月期间3例复杂肝脏肿瘤的优化三维模型,计算制作时间和技术成本,计量资料采用总数值进行统计学描述。并与手术实际情况对比分析其临床应用价值。结果3例均成功完成优化的三维模型打印,从数据提取至模型制作完成所需时间约66 h,技术成本约700元。3D打印模型与肝脏结构吻合,可直视肿瘤与肝内复杂管道关系,便于术前规划和术中导航。结论采用镂空技术优化复杂肝脏肿瘤3D打印模型,在减少制作时间并降低技术成本的同时,可还原实体肝脏结构,并可直视肿瘤与肝内复杂管道关系,具有一定的临床应用价值。
简介:摘要随着经济的发展、人们物质生活水平的提升,运动损伤、特别是关节软骨磨损的发病率较以前显著增加。鉴于软骨组织缺乏神经、淋巴及血液供给系统,软骨组织自我修复能力很弱。与传统3D打印技术相比,生物3D打印技术可以实现多种种子细胞在空间各异性的高密度负载及复杂活性微环境的构建。在骨与软骨缺损的治疗中,生物3D打印不仅可以克服自体骨与软骨来源不足的问题,而且还能解决传统人工骨软骨形状无法个性化匹配及生物活性不足等问题。鉴于此,本文根据国内外最新研究动态,主要综述了当前常用的生物3D打印机类型及不同的打印原理、生物3D打印的种子细胞及生物墨水,特别是软骨组织工程生物墨水的研发、骨和软骨组织工程中的熔融沉积成形技术及生物3D打印软骨组织生物反应器等,并在此基础上展望其未来的发展与研究方向,以期为软骨组织工程再生研究与软骨修复的临床转化提供参考。
简介:摘要3D打印技术是在三维数字模型的基础上采用逐层制造的方式将材料堆积起来的新型增材制造技术。其主要分为数据采集、分析构建和输出打印3个主要过程,主要的成型方式有粉末固化、液体固化和挤压成型。3D打印技术在医学领域中应用广泛,能快速制备适应个性化治疗的定制物体。目前,该技术在脊柱外科中主要用于制造生物模型、手术导向装置和植入物。既可以改善术前计划、提高内固定等硬件放置的精准性,又可以个性化地设计植入物,使其更适合患者的解剖结构。虽然3D打印在脊柱外科的应用面临诸多限制,但是随着数字医学、组织工程、新材料与工艺的发展,3D打印技术将发挥出更广泛的应用价值。