本文關鍵詞：3D打印技術在骨結構重建的應用

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【摘要】：目的： 探討利用3D打印技術制作關節(jié)與關節(jié)周圍假體在重建骨與關節(jié)結構中的應用。 方法： 選取2014年02月～2014年12月在吉林大學白求恩第二醫(yī)院骨科醫(yī)院就診患者共4例。雙側肘關節(jié)嚴重類風濕關節(jié)炎患者1例和骨組織腫瘤患者3例。其中包括：患者女性，48歲，雙側肘關節(jié)類風濕性關節(jié)炎；患者女性，62歲，右骨盆轉移癌；患者女性，50歲，右脛骨骨巨細胞瘤；患者男性，34歲，左橈骨骨巨細胞瘤。所有患者術前行患肢CT檢查掃描，數(shù)據(jù)保存為DICOM格式，輸入Materialise三維建模軟件，，然后輸入UG6.0軟件獲得數(shù)字化骨缺損三維模型，進一步使用計算機輔助設計軟件（CAD）根據(jù)骨缺損和肢體力線設計骨缺損模塊，然后保存并傳輸?shù)?D打印機，該快速成型設備使用電子束高溫熔融技術（EBM）融化鈦合金（Ti6Al4V）層層累積成型，從而獲得個體化形態(tài)和高孔隙率的定制化模塊。術中根據(jù)術前設計的切除平面安裝截骨導板進行截骨（完整切除腫瘤），精確安裝3D打印金屬假體。 結果： 3D打印的骨科產(chǎn)品：大小與結構符合人體正常結構的解剖模型，為醫(yī)生制定疑難病例的手術術前計劃提供了有力的幫助，手術操作步驟的減少和手術準確度的提高在精致的導板工具中得到了益處，帶有微孔的金屬植入物能有效的提高骨整合，并且顯著提高了疾病的臨床療效。 4例患者均在全麻下順利完成了3D打印金屬假體置換術，其中雙側人工肘關節(jié)置換術1例，人工腕關節(jié)置換術1例，人工膝關節(jié)置換術1例，人工半骨盆置換術1例。手術時間120分鐘-180分鐘，平均140分鐘，住院時間7-14天。 3D打印的肘關節(jié)假體與宿主骨具有很好的形態(tài)匹配度，直接安裝，固定牢靠。3D打印半骨盆假體，將其于髂骨和恥骨固定，用髖臼螺釘及側翼螺釘牢靠。3D打印腕關節(jié)假體以骨水泥固定方式植入橈骨髓腔。3D打印脛骨假體以骨水泥固定方式植入脛骨髓腔。 術后隨訪1～3個月。雙側肘關節(jié)置換患者術后3天開始功能練習，關節(jié)功能恢復良好，術后3個月隨訪結果良好，無術后并發(fā)癥，關節(jié)功能基本恢復，可以進行日常生活，X線片未見假體松動跡象；人工半骨盆置換患者術后關節(jié)功能恢復良好，可早期在床上行功能練習。術前患者臥床，右髖關節(jié)Harris評分為6.5分。患者術后3個月可下地行走，右髖關節(jié)Harris評分為66.5分；人工膝關節(jié)置換患者術后3天開始功能練習，有良好的下肢力線及關節(jié)活動度，術后3個月隨訪，無術后并發(fā)癥，膝關節(jié)功能良好，ROM為0°～110°，KSS膝關節(jié)評分85，X光片未見腫瘤復發(fā)跡象和假體松動跡象；腕關節(jié)置換患者術后因以石膏固定腕關節(jié)于功能位，關節(jié)功能未查，術后1個月隨訪，腕關節(jié)功能尚可，Cooney腕關節(jié)評分術前25分，術后一個月隨訪55分，X光片未見腫瘤復發(fā)跡象和假體松動跡象。 結論： 3D打印技術在骨結構重建應用，可術前模擬手術的操作，可以解決復雜的骨關節(jié)疾病及重建解剖形態(tài)，可精確設計術前個體化人工定制假體，假體與宿主骨具有很好的形態(tài)匹配度，手術操作步驟的減少和手術準確度的提高在精致的導板工具中得到了益處，帶有微孔的金屬植入物能有效的提高骨整合，并且顯著提高了疾病的臨床療效。
【關鍵詞】：3D打印技術 骨結構重建 應用
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.73;R687
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-14
• 第1章 前言14-18
• 第2章 綜述18-26
• 2.1 3D打印技術的概念及分類18-21
• 2.1.1 光固化立體造型術（SLA）18-19
• 2.1.2 電子束熔融成型（EBM）19-20
• 2.1.3 激光選區(qū)燒結（SLS）20
• 2.1.4 熔融沉積成形（FDM）20-21
• 2.1.5 三維印刷（3DP）21
• 2.2 3D打印技術在醫(yī)學領域的應用21-24
• 2.2.1 醫(yī)學教育的運用22
• 2.2.2 生物材料 3D 支架的制造22
• 2.2.3 藥物研發(fā)及藥物篩選22-23
• 2.2.4 個性化手術導板23
• 2.2.5 個體化植入物的制造23-24
• 2.2.6 其他方面的應用24
• 2.3 3D打印技術在醫(yī)學應用展望24
• 2.4 3D打印技術在醫(yī)學應用中可能出現(xiàn)的問題24-26
• 第3章 材料和方法26-31
• 3.1 一般資料26
• 3.2 主要設備及技術流程26-28
• 3.3 手術技術28-31
• 第4章 結果31-41
• 4.1 雙側人工肘關節(jié)置換31-33
• 4.2 人工半骨盆置換33-35
• 4.3 人工膝關節(jié)置換35-38
• 4.4 人工腕關節(jié)置換術38-41
• 第5章 討論41-43
• 5.1 3D打印技術在骨科中的研究現(xiàn)狀41
• 5.2 3D打印技術在骨科應用的臨床意義和優(yōu)點41-42
• 5.3 3D打印技術可能遇到的問題42-43
• 第6章 結論43-44
• 參考文獻44-50
• 作者簡介及科研成果50-51
• 致謝51

【參考文獻】

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