3-D打印技术在女性束身衣生产中的应用

为了探讨3-D打印技术在服装生产中的应用价值,通过文献资料的搜集和分析,从服饰品生产中3-D打印技术的应用出发,从结构设计、材料选择、打印设备、后整理技术4个方面阐述了3-D打印女性束身衣的要点,认为其存在材料限制,舒适度低等方面的难点。但是随着3-D打印技术的不断完善以及新型材料的开发,该项技术将来会更为广泛地应用在服装生产领域,从而缩短服装产业链和产品生产的周期,减少资源浪费。

3-D打印技术用于钛网修复全上颌骨缺损6例报道

目的：探讨基于3-D打印技术制备的个体化钛网在修复全上颌骨缺损中的应用效果。方法：对6例因上颌骨肿瘤拟进行上颌骨全切除的患者。根据术前CT扫描数据．应用镜像和反求及快速成型技术，3-D打印出患侧上颌骨的树脂模型：在此模型上对钛网进行塑形，制备出个体化钛网。采用Weber—Fergusson切口和上颌牙龈缘切口进行上颌骨全切除后．将个体化钛网植入缺损区．严密缝合面部和牙龈伤口。通过临床和CT检查，评价其颌面部外形与功能、眼球突度和眼眶容积的恢复情况及并发症情况。采用SPSS17．0软件包对数据进行t检验。结果：所有病例手术顺利．预弯的钛网不需要术中再次塑形和修剪．植入的钛网与缺损周边骨床贴合紧密。术后随访4～12个月，经临床和CT检查未见肿瘤复发。颌面部外形恢复良好．两侧对称；无眼球内陷和复视，患侧眼眶容积和眼球突度与健侧相近．无显著差异（P〉0．05）；2例开口轻度受限，1例上颌牙槽突部钛网小部分外露，均为术后放疗患者。结论：应用3-D打印技术预成型的钛网适用于全上颌骨缺损的修复，能精确恢复眼眶的解剖形态和容积。

人体器官3-D打印研究进展

人体器官3-D打印是指利用影像学〔CT磁共振成像(MRI)〕知识以及计算机辅助技术虚拟构建出所需物体的空间结构,然后使用相关材料,分层打印出实体的一种组织工程学技术。该项技术的特点有高精度、速度快、按需打印等。但是在力学、生物学等方面有一定的不足。本文通过检索近年国内外3-D打印技术在人体器官打印领域中应用的相关文献,并进行综合分析。

数字建模和3-D打印肾脏结石分布模型在泌尿外科的临床应用

随着科技进步,应用计算机辅助设计数字建模和快速原形打印以制造3-D原型,用此技术可以将CT扫描的影像转换成3-D数据,能用于制作内脏器官实体大小的3-D模型[1]。以前影像学是学习常见泌尿系统疾病的重要方法,随着CT和磁共振三维重建技术出现,我们可以对结石、肿瘤、畸形、外伤疾病有了直观认识,从而制定精准方案,但以上技术还只是存在于胶片或电脑上的虚拟影片,如果能通过最新的3-D打印技术使得虚拟的影像转化成实在的模型,实习生、住院医师、进修医师通过视觉和触摸全方位了解疾病及预期的治疗方案,对理解治疗路径更为深刻。使用3-D器官打印模型可以用于术前手术的评估和术中手术路径导航:确认血管和集合系统解剖分布,有利于改善术前手术规划,避免对于解剖结构(盏颈狭窄等)不适合手术的患者手术治疗,减少医生对于手术过程及并发症的压力。在泌尿结石领域使用3-D打印比较少见,在本研究中我们评估了3-D肾脏结石模型在术前评估和术中导航中的有效性。

基于3-D打印技术的新型微波/毫米波无源波导器件

综述了近年来基于多种3-D打印工艺的微波直至太赫兹频段无源波导器件的发展研究现状,并介绍了作者所在小组研制的多个基于立体光刻3-D打印工艺的滤波器(包括基于新型高Q值单模和双模球形腔体谐振器的X频段带通滤波器以及基于裂缝波导和紧凑片上结构的W频段带通滤波器).这些滤波器射频性能的测量与仿真结果吻合良好.与相同形状的铜制器件相比,采用非金属材料的3-D打印器件的重量减轻了80%以上,并保持了优良的射频性能.

在3-D打印模型基础上微创螺钉及锁定钢板置入内固定修复踝关节骨折

背景:如何减少踝关节骨折修复的创伤、减少出血,改进操作技术、提高修复效果对临床医生提出了要求,特别是粉碎性骨折,如何在修复前制定详细的方案,多角度观察骨折的具体情况,根据二维的X射线片或者CT的平扫,建立三维立体图像,对每一位医生提出了挑战。目的:探讨3-D打印、经皮微创螺钉及锁定钢板置入内固定在踝关节骨折修复中的应用效果。方法:2012年1月至2014年6月共修复26例踝关节骨折,其中双踝关节骨折9例,三踝骨折12例,三踝骨折涉及胫骨下端PILON骨折5例。行踝关节螺旋CT扫描,以di.com格式储存,经minics软件处理,转换数据为STL格式,输入3-D打印机,制作出与踝关节骨实体1∶1大小的骨折模型,制定修复方案。出院后每月复查X射线片,观察骨折愈合情况;根据Mazur踝关节功能评分标准评定踝关节功能。结果与结论:26例均获随访,随访时间为6-12个月。所有患者骨折均愈合,骨折愈合时间4-6个月,平均5.5个月。骨折愈合良好,无血管、神经损伤、无钢板断裂。根据Mazur踝关节功能评分标准评定疗效:优11例,良13例,优良率92%。患者手术时间(64±15)min,术中出血(100±15)mL,切口均一期愈合。提示3-D打印骨折模型的模拟训练和操作对踝关节骨折患者具有损伤小、出血少、操作简单、愈合时间短、功能恢复快的优势,尤适宜粉碎性骨折。

汽车发动机连杆激光3-D打印工艺研究

为了研究汽车发动机连杆激光3-D打印制造工艺,采用理论分析和实验验证的方法,建立了连杆3-D数据模型,进行了分层切片处理,通过S型扫描和轮廓偏移扫描,规划两种连杆加工路径。选用铁基合金粉末以及相应的工艺参量,在激光3-D打印系统中进行连杆打印试验。扫描单层轨迹用时4min30s^4min56s,总用时4h20min。结果表明,连杆成形区底部的金相组织主要是柱状晶和树枝晶,中上部是细小的等轴晶,层间致密搭接,形成良好的冶金结合;成形连杆显微硬度为450HV^490HV,屈服强度为754MPa,抗拉强度为1189MPa,延伸率为9%。连杆激光3-D打印成形制坯性能相比于锻造、粉锻制造工艺,减少了工装成本支出并缩短了生产准备工时,其屈服强度、抗拉强度等力学性能超过钢锻连杆,与国外粉锻连杆相比,差别不大,能满足连杆制坯要求。

金属3-D打印制造技术的发展

归纳了当前金属3-D打印技术的发展情况,指出了各类3-D打印技术优缺点,从发展历史、工作原理等方面讨论了典型3-D打印技术的技术特点;在此基础上,对选区激光熔化技术的研究前景进行展望,即激光选区熔化技术作为金属3-D打印一个重要分支在各领域具有更广泛的应用;提高材料性能、设备功能、结构设计及制造工艺的研发水平,可极大推动金属3-D打印技术的发展。随着金属打印技术的成熟,3-D打印的应用必将会覆盖更多金属制造产业,成为未来最重要、最具战略意义的制造技术。

3-D打印技术应用于颌骨畸形病人的围术期护理

[目的]总结3-D打印技术应用于颌骨畸形病人的围术期护理。[方法]对15例使用3-D打印技术的颌骨畸形病人行正颌手术,护理重点是预防呼吸道梗阻,关注颌间牵引期的护理,做好口腔、饮食护理,预防感染,同时做好术前个性化宣教。[结果]15例病人经精心治疗和护理,围术期后未发生明显并发症,伤口均Ⅰ期愈合出院。[结论]加强正颌手术后的护理是手术成功的保证。

3-D打印技术在全膝关节置换术中临床应用

目的:探讨3-D打印技术在全膝关节置换术中临床应用疗效。方法:对6例行全膝关节表面置换的患者,术前行膝关节3-D打印,制作关节模型,测量术前截骨量,截骨角度,术前根据测量数据制定符合的膝关节假体。测量术中的手术时间,假体术中与术前的匹配度,采用HSS膝关节评分对手术后患者短期膝关节功能活动情况进行评价。结果:6例患者手术中假体使用与术前制定符合,手术时间及出血量较过去减少,术后膝关节功能改善明显,未出现感染、假体下沉。结论:3-D打印技术应用于全膝关节置换术降低了手术难度,减少了手术时间、出血量,术后膝关节活动功能好,是未来发展的一种趋势。

3-D打印蛋白质翻译核心组件在生命科学中的应用

目的:3-D打印已广泛使用于生命科学领域,本研究拟通过3-D打印蛋白质翻译核心组件,提升蛋白质翻译这一生命科学领域核心生化活动的展示效果,推进其在生命科学领域微观世界的"乐高式"科技创新应用。方法:运用3-D打印技术,以核糖体、核酸、氨基酸为基本元素,使用3ds Max等软件构建3-D模型,3-D打印,制备蛋白质翻译基本组件,并进行"乐高式"模具组装。结果:3-D打印很好地还原了蛋白质翻译组件的特点,在生命科学领域有极为重要的应用。结论:值得进一步推广3-D在医药生命科学领域的理论与科技创新应用,助力第三次工业革命在自然科学、生命科学领域应用。

多种3-D打印手术导板在骨肿瘤切除重建手术中的应用

目的使用多种3-D打印技术制作手术导板,探讨其在骨肿瘤切除重建手术中的应用效果,并对比不同3-D打印技术制备的手术导板优缺点。方法回顾分析2012年9月-2014年1月符合选择标准的31例骨肿瘤患者临床资料,其中男19例,女12例;年龄6~67岁,中位年龄23岁。病程15 d^12个月,中位病程2个月。其中恶性肿瘤13例,良性肿瘤18例;肿瘤位于股骨9例、脊柱7例、胫骨6例、骨盆5例、肱骨3例、腓骨1例。根据术前薄层(0.625 mm)CT扫描等影像学检查所得数据行术前肿瘤切除设计,根据切除计划设计手术导板。术前加工导板使用的3-D打印技术和材料分别为:熔融沉积成型9例(ABS树脂)、光固化立体成型14例(光敏树脂)、3-D印刷工艺5例(石膏)、选择性激光烧结3例(铝合金);导板灭菌后按术前计划应用于术中。通过对比导板制作加工时间分析4种3-D打印技术效率,记录术前设计时间、手术时间、术中透视次数,与同期同类常规手术28例(对照组)进行比较。结果 4种导板制作加工时间分别为:熔融沉积成型(19.3±6.5)h、光固化立体成型(5.2±1.3)h、3-D印刷工艺(8.6±1.9)h、选择性激光烧结(51.7±12.9)h,选择性激光烧结导板制作加工时间明显长于另外3种。31例均成功进行术前设计、导板制作并应用于手术;除3例术中导板断裂变形(ABS树脂1例、石膏2例),改为常规手术治疗外;余28例定位针均成功导入,根据定位针指引准确按术前手术设计截骨。与对照组比较,28例患者术前设计时间延长、手术时间缩短、术中透视次数减少,差异均有统计学意义(P<0.05)。28例均获随访,随访时间1~12个月,平均3.7个月。术后X线片及CT检查示肿瘤均完整切除,大段同种异体骨重建稳定。结论 3-D打印手术导板很好地适应了骨肿瘤手术个体化要求,可在术中实现术前设计,不同3-D打印技术制备的手术导板各有优势,需根据具体手术方式选择。

数字化设计与3-D打印技术在个性化医疗中的应用

目的总结将数字化设计与3-D打印技术应用于个性化医疗中的研究进展。方法回顾分析西安交通大学及其合作单位近年来将数字化设计与3-D打印技术在个性化医疗中应用的相关研究资料和临床文献,并进行综合整理分析。结果基于3-D打印技术,根据患者具体病变设计并制造个性化内植物,能满足不同患者病变形状与功能的需要,解决人体组织的个性化修复问题,降低对医生经验水平的依赖,得到越来越多外科医生认可。西安交通大学在国内最早开发出商用3-D打印机,对个性化医用内植物的设计及制造进行了深入研究,已形成了完整的工艺流程,制定了产品质量标准,并成功应用于临床试验。结论 3-D打印技术制造的个性化医用内植物能实现个性化匹配,满足患者对功能和美学的要求,同时具有定位准确、连接稳定、强度高等优点。因此该技术在个性化内植物制造与应用方面有广泛应用前景。

3-D打印技术辅助经皮撬拨空心钉内固定治疗移位的跟骨关节内骨折

目的探讨3-D打印技术辅助经皮撬拨复位空心钉内固定治疗移位的跟骨关节内骨折的临床疗效。方法回顾分析2015年3月—2016年5月收治的移位的跟骨关节内骨折19例(19足),其中男13例,女6例;年龄24~73岁,平均38.2岁。开放性骨折3例,闭合性骨折16例。根据跟骨骨折Sanders分型:Ⅱ型12例,Ⅲ型7例;根据跟骨骨折Essex-Lopresti分型:舌型13例,关节压缩型6例。受伤至手术时间1~10 d,平均4.7 d。术前行双侧跟骨薄层CT扫描,计算机辅助镜面成像技术对健侧跟骨镜像处理,按1∶1比例打印出健侧镜像及患侧跟骨模型,对比观察骨折块的移位情况,模拟撬拨复位。跟骨骨折均采用经皮斯氏针撬拨复位空心螺钉内固定治疗。在X线片上测量术后即刻及末次随访时B?hler角和Gissane角,并与术前比较;采用美国矫形足踝协会(AOFAS)踝与后足评分系统评价患足术后功能。结果手术时间25~70 min,平均45 min;术中出血量10~40 mL,平均14.5 m L。术后患者切口均Ⅰ期愈合,无皮肤坏死、钉道感染、骨髓炎等并发症发生。19例患者术后获12~25个月(平均14.6个月)随访。患者骨折均获愈合,愈合时间8~14周,平均10.3周。随访期间无螺钉退出、断裂发生;除1例SandersⅡ型骨折患者术后6周跟骨高度部分丢失外,其余患者无复位丢失及骨折再移位,无创伤性关节炎发生。术后即刻及末次随访时B?hler角和Gissane角均较术前显著改善(P<0.05),术后即刻与末次随访时比较差异无统计学意义(P>0.05)。末次随访时AOFAS踝与后足评分为76~100分,平均88.2分,其中优10足、良7足、可2足,优良率89.5%。结论 3-D打印技术辅助经皮撬拨复位空心钉内固定治疗跟骨关节内骨折,减少了手术创伤,提高了复位质量及固定强度,使手术方案更安全、精确、个体化。

3-D打印技术在颌面骨缺损修复重建的应用

目的总结3-D打印技术在颌面骨缺损修复重建中的应用。方法广泛查阅近年应用于颌面骨缺损修复重建领域中的3-D打印技术相关文献,总结其在模型外科、导板外科和个性化植入物方面的研究进展。结果 3-D打印技术正深刻影响颌面骨组织缺损修复重建的诊疗水平。结论 3-D打印技术将推动颌面骨缺损修复重建技术朝个性化、精确化方向发展。

3-D打印技术制备人工骨修复下颌角截骨整形术后骨缺损

目的探讨应用3-D打印技术结合三维CT及计算机辅助设计技术制作个性化人工骨，修复下颌角截骨整形术后骨缺损，矫正下颌骨不对称畸形的效果。 方法2011年4月－2013年6月，收治23例曾行下颌角截骨整形术的女性患者。年龄22～34岁，平均27岁；术后发生双侧下颌骨形态不对称，下颌角截骨整形术至此次修复术时间为6～16个月，平均12个月。首先采集患者三维CT扫描数据，结合计算机辅助技术基于镜像原理设计个性化下颌角模型，应用3-D打印技术打印缺损模型并制作相应人工骨植入缺损区。 结果手术时间40～60 min，平均50 min。术后口内切口均Ⅰ期愈合，无感染、血肿、张口困难等并发症发生。23例均获随访，随访时间3～10个月，平均6.7个月。术后患者面部对称性显著改善，双侧下颌骨形态对称；术后3个月CT三维重建检查示人工骨契合度满意。 结论三维CT扫描、计算机辅助设计和3-D打印技术可以制作个性化人工下颌骨，为下颌角截骨整形术后不对称畸形治疗提供了一种精确和简便的方法。

3-D打印技术在矫形外科的应用

目的对近年来3-D打印技术在矫形外科的应用、限制及前景进行综述。方法广泛查阅近年来关于3-D打印技术在医学,尤其是在矫形外科应用的文献,并进行总结分析。结果 3-D打印技术已应用于矫形外科的术前诊断、手术方案制定及个性化假体制造等方面。结论 3-D打印技术是一项有医学应用前景的技术。

3-D打印双管道聚乳酸/β-/-磷酸三钙生物陶瓷复合材料支架的力学性能研究

目的研究基于3-D打印技术制备双管道聚乳酸(polylactic acid,PLA)/β-磷酸三钙(β-tricalcium phosphate,β-TCP)生物陶瓷复合材料支架(简称双管道复合支架)的方法,通过在陶瓷结构中灌注PLA提高支架强度,解决多孔生物陶瓷支架力学强度差的问题。方法首先设计具有互不连通初、次级双管道结构的支架,其中初级管道用于细胞附着、组织长入及营养物质代谢,次级管道灌注PLA来提高支架力学性能;然后采用3-D打印和凝胶注模法制造双管道复合支架。并制备标准样本,进行支架界面形貌、孔隙率、力学性能等检测,并与单管道多孔β-TCP生物陶瓷支架(简称单管道支架)进行比较。结果形貌观察发现,双管道复合支架次级管道内充满PLA,且PLA渗入至β-TCP生物陶瓷的微观孔隙内,形成了明显且致密的界面层。有限元分析结果显示双管道复合支架的压缩强度小于单管道支架,但力学压缩实验示其最大压缩强度(21.25±1.15)MPa显著高于单管道支架(9.76±0.64)MPa。结论基于3-D打印技术制造的双管道复合支架具有可控的多孔结构,力学性能明显增强,为实现骨支架多孔结构与支架承载强度的统一提供了新思路。

3-D打印胶原蛋白-硫酸肝素仿生脊髓支架的研究

目的利用3-D生物打印机制备胶原蛋白-硫酸肝素仿生脊髓支架,为组织工程化治疗脊髓损伤提供细胞载体。方法制备硫酸肝素-胶原蛋白水凝胶,采用3-D打印仿生脊髓支架,扫描电镜观察其结构,排水法计算孔隙率,体外降解实验测量支架p H值和质量变化。取孕14 d SD大鼠的胎鼠脑皮质分离培养神经干细胞(neural stem cells,NSCs),实验分为2组,A组取仿生脊髓支架体外与NSCs共培养,B组直接将细胞悬液接种于预涂左旋多聚赖氨酸的24孔培养板上。采用光镜和扫描电镜观察细胞黏附与形态变化,MTT检测细胞活力,免疫荧光染色鉴定NSCs的分化情况。结果 3-D打印机成功制备出胶原蛋白-硫酸肝素仿生脊髓支架,扫描电镜显示内部具有纵行排列、平行的微孔结构,孔隙率为90.25%±2.15%;体外降解实验中,支架p H值未发生明显变化,8周左右支架降解完全,符合组织工程支架要求。MTT检测示两组培养1、3、7 d吸光度(A)值比较差异均无统计学意义(P>0.05);光镜观察两组均可见大量神经球分化,神经纤维交织成网状;培养7 d A组扫描电镜观察示细胞黏附于支架上,大量细胞伸出轴突,并且有神经球形成;免疫荧光染色示,两组均可分化为神经元和胶质细胞,定量分析显示A、B组分化率分别为29.60%±2.68%和10.90%±2.13%,差异有统计学意义(t=17.30,P=0.01)。结论 3-D打印的胶原蛋白-硫酸肝素仿生脊髓支架具有良好的生物相容性,能促进NSCs增殖和分化,作为神经组织工程支架具有良好的研究和应用前景。

3-D打印导航模板辅助肘关节肿瘤切除及个性化肘关节置换术的初步应用

目的探讨3-D打印导航模板辅助肘关节肿瘤切除并为患者定制个性化肘关节假体成功实施肘关节置换术的临床方法。方法 2016年8月收治1例63岁左肱骨远端肿瘤男性患者。因发现左肱骨远端巨大包块3个月余,伴肘关节疼痛、活动受限入院。术前采用计算机辅助设计联合3-D打印技术,模拟肿瘤切除范围,定制肿瘤切除模板以及用于修复肿瘤切除后骨缺损的同种异体骨修剪模板,同时设计个性化肘关节假体。术中按照设计精确切除肿瘤并行肘关节重建术。结果该例患者手术顺利完成,术中肿瘤切除时间46 min,安装个性化肘关节假体与同种异体骨时间95 min;术中无需透视。术后1周行X线片及CT检查,示肘关节假体位置良好,尺骨假体前倾角为30°,肘关节提携角为15°,与术前模拟肘关节置换术效果一致。术后1个月手指屈伸活动正常,肘关节屈伸活动范围为0~130°,前臂旋前80°、旋后80°。术后7个月肘关节活动满足日常生活需要。肿瘤无复发、转移。结论对于肘关节保肢术,采用计算机辅助技术可实现术前模拟手术效果,通过制备导航模板提高了手术精准度,定制个性化肘关节假体成功为患者实施了肘关节置换术从而重建肘关节功能,且具有术中无需X线透视、缩短手术时间等优点。