基于3D-Slicer上颌骨自体骨移植供骨量及其相关因素分析

目的:通过3D-Slicer软件三维重建并测量上颌骨前鼻棘、硬腭、上颌结节等区域潜在取骨量及骨密度,为上颌骨作为自体骨移植潜在取骨位点的临床应用提供参考。方法:应用3D-Slicer软件对129例颅颌面CBCT数据进行三维重建,测量前鼻棘、硬腭、上颌结节的潜在取骨量、骨密度。对其在不同性别、年龄人群中的特点进行分析比较。结果:1.硬腭区域可取骨量最大(1512.31±71.93 mm^(3)),前鼻棘区可取骨量最小(444.74±17.49 mm^(3))。前鼻棘取骨区域的骨密度最高(HU:601.28±7.76),上颌结节取骨区域的骨密度最低(HU:259.84±5.44)。2.男性前鼻棘、硬腭、上颌结节区域的潜在取骨体积均大于女性。3.中老年组(≥40岁)在前鼻棘区域的潜在取骨体积大于青年组(<40岁)。结论:前鼻棘、硬腭、上颌结节可分别作为颌骨小型、中型骨缺损的口内自体骨移植取骨位点。

3D打印个性化钛网辅助下的引导骨再生与块状自体骨移植在复杂牙槽骨缺损重建中的临床回顾性研究

目的拟采用临床回顾性研究的方法,对比3D打印个性化钛网(3D-PITM)辅助下的引导骨再生(guided bone regeneration,GBR)与块状自体骨移植在复杂牙槽骨缺损重建中的骨增量效果。方法纳入2018年5月至2022年1月就诊于重庆医科大学附属口腔医院种植科的39名牙槽骨缺损种植患者,根据其骨增量术式不同分为3D-PITM+GBR组(19名)和自体骨Onlay组(20名)。术前拍摄CBCT影像导入Mimics-Research和3-Matic软件进行三维重建与数字化设计,采用计算机辅助设计(CAD)/激光选区熔融(SLM)技术制作3D-PITM。术中固定3D-PITM或自体骨块完成相应的骨增量手术。收集患者术前、植骨术后、术后6~9个月、种植体植入后的CBCT影像资料。基于CBCT数字影像资料,分别测量两组患者在种植体中轴线上牙槽骨增加的高度,以及在种植体平台下方0 mm、2 mm、4 mm处牙槽骨增加的宽度,并计算其成骨率。结果3D-PITM+GBR组在骨增量前后和种植前后的垂直骨增量[2.68 mm(0.45,4.23)、2.27 mm(0.49,3.27)]均高于块状自体骨移植[1.60 mm(0.33,1.62)、1.74 mm(0.53,1.60)]。3D-PITM+GBR组在骨增量前后牙槽嵴顶下方0 mm、2 mm、4 mm平均骨宽度增量[(1.97±0.97)mm、(2.59±1.22)mm、(2.94±1.50)mm]高于块状自体骨移植[(1.06±0.99)mm、(1.45±1.25)mm、(2.32±1.23)mm]。3D-PITM+GBR组在种植前后种植体平台下方0 mm、2 mm、4mm平均骨宽度增量[(2.34±1.09)mm、(2.53±1.48)mm、(2.85±2.20)mm]反低于块状自体骨移植[(2.51±1.34)mm、(3.04±1.73)mm、(3.38±1.94)mm]。3D-PITM+GBR组在水平方向和垂直方向的成骨率(66.8%,68.8%)均高于块状自体骨Onlay移植组(64.6%,62.6%)。3D-PITM用于重建复杂牙槽骨缺损能够较块状自体骨移植明显提高牙槽骨重建的高度和宽度,但植入物暴露率(21%)仍高于自体骨Onlay组(5%)。结论3D-PITM+GBR技术可代替块状自体骨移植用于重建复杂牙槽骨缺损,获得理想的骨增量效果和稳定的骨轮廓,但钛网暴露仍是其应用的常见并发症。

3D打印技术辅助后路植骨联合后路椎弓根内固定对脊柱侧弯患者炎症-应激因子、腰椎功能及生存质量的影响

目的探讨3D打印技术辅助后路植骨联合后路椎弓根内固定对脊柱侧弯患者炎症-应激因子、腰椎功能及生存质量的影响。方法选取2021年1月至2023年1月南阳信臣中医院收治的60例脊柱侧弯患者,电脑随机分为两组,每组各30例。对照组采用后路椎弓根内固定,联合组采用3D打印技术辅助后路植骨联合后路椎弓根内固定。对比两组手术相关指标、Oswestry功能障碍指数(ODI)、视觉疼痛模拟VAS评分、应激因子[血清肌酸激酶(CK)、去甲肾上腺素(NE)、皮质醇(Cor)水平]、腰椎功能[胸腰段后凸角(TLK)、胸椎后凸角(TK)、腰椎前凸角(LL)]。结果联合组术中出血量、透视次数、住院天数少于对照组,手术时间长于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组术后1个月ODI、VAS评分明显降低,其中联合组降低幅度大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组术后3 d Cor、NE、CK水平显著升高,其中联合组升高幅度小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);联合组术后两周TLK、TK、LL改善幅度大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论3D打印技术辅助后路植骨联合后路椎弓根内固定在治疗脊柱侧弯患者中,能改善腰椎功能、减轻应激反应、提高生活质量,但手术时间较长。

3D打印数字化个性化钛网在牙槽嵴引导骨再生中的临床应用

牙槽嵴骨量严重不足极大影响着种植体的植入和种植修复后的长期稳定性,引导骨再生在骨增量方面效果稳定。3D打印数字化个性化钛网是实现理想牙槽嵴骨增量的一种新方法,对骨量不足拟行种植修复的患者,完善术前检查,通过影像学、口内或模型扫描获取牙槽骨及牙列信息,以修复为导向设计种植体植入位置,并规划预期骨增量范围及个性化钛网形状,利用3D打印技术制备个性化钛网。该技术有助于精确、个性化重建骨缺损区的牙槽嵴三维形态。本文拟对患者的术前评估、个性化钛网设计要点、临床应用程序及注意事项进行阐述,以期推动该技术在临床中的广泛安全应用。

单侧完全性唇腭裂不同材料植骨前后对上颌扩弓效应影响的生物力学分析

目的探讨模拟采用不同材料进行单侧完全性唇腭裂植骨前后,对上颌扩弓效应的生物力学影响。方法选取1名11岁女性右侧完全性唇腭裂患者的CBCT数据,利用Ansys软件建立独立的上颌骨三维有限元模型以及模拟使用不同材料植骨后的上颌骨模型,对比分析各观察节点在三维方向上的位移及应力分布特征。结果植骨前扩弓效果显著、牙槽嵴前段扩弓量大于后段;而植骨后可产生扩弓效果,但扩弓幅度明显小于植骨前,且牙槽嵴后段扩弓量大于前段。植骨后各组的扩弓量随着材料弹性模量的减小而增加。植骨前扩弓应力主要集中于双侧牙槽嵴后段,并沿颧牙槽嵴支柱分布;植骨后扩弓牙槽嵴前段出现应力集中区并与后段相延续。植骨后各组的应力值随着材料弹性模量的升高而增加。结论单侧完全性唇腭裂患者植骨前的扩弓效应优于植骨后,植骨前扩弓可将施加的扩弓力后移,而植骨后扩弓可将施加的扩弓力前移。在满足植骨要求的前提下,选择弹性模量小的材料可使上颌获得更大的扩弓量且承受较小的应力。

3D打印技术在下颌骨成釉细胞瘤切除植骨重建术中的初步应用

目的:探讨3D打印技术在下颌骨成釉细胞瘤切除血管化腓骨植骨重建术中的初步应用,以改善手术效果。方法:回顾性收集3例单侧下颌骨成釉细胞瘤患者病历资料,术前均行下颌骨薄层CT扫描,将扫描所得原始数据导入mimics 17.0软件进行三维重建。应用软件的镜像工具生成健侧下颌骨的镜像模型,依镜像模型进行术前规划、设计移植血管化腓骨、预弯塑形钛板、模拟手术等。结果:所有患者均手术顺利,实际手术操作与术前规划一致,术后患者颜面部外观满意,下颌骨功能满意。结论:应用3D打印技术辅助下颌骨成釉细胞瘤切除植骨重建术可以术前在模型上进行手术规划,提供精准化及个体化治疗,术后效果满意。

3D打印导航模板辅助髓芯减压植骨治疗ARCOⅡ期非创伤性股骨头坏死

背景:髓芯减压植骨是治疗ARCOⅡ期非创伤性股骨头坏死的主要术式,但是存在定位不准确,坏死骨清除不彻底或过多的风险。目的:观察3D打印导航模板辅助髓芯减压植骨治疗ARCOⅡ期非创伤性股骨头坏死的精确性和安全性。方法:收集2017年1至11月西安交通大学附属红会医院收治的80例(96髋)ARCOⅡ期非创伤性股骨头坏死患者,将其随机分为2组,3D组40例(48髋)行3D打印导航模板辅助髓芯减压植骨;对照组40例(48髋)行传统髓芯减压植骨,即未使用导航模板。2组患者对治疗方案均知情同意,且得到医院伦理委员会批准。分别记录2组手术时间、术中透视次数、术中失血量,观察术后第3,6,12,24个月X射线片复查结果,评估股骨头存活率、髋关节Harris评分、疼痛目测类比评分等指标,进行疗效对比。结果与结论:(1)3D组与对照组比较,手术时间由(132.57±14.86)min缩短至(82.63±10.31)min,术中透视次数由(16.80±2.15)次降低至(4.93±1.36)次,失血量由(143.23±17.98)m L降低至(75.64±16.23)m L,3D组在手术时间、透视次数、失血量方面均优于对照组(P<0.05);(2)术后24个月影像学随访结果显示,3D组仅2例股骨头发生塌陷,但髋关节功能尚可,未行人工髋关节置换,股骨头存活率为96%;对照组中有9例股骨头发生塌陷,其中4例因髋关节活动受限行人工全髋置换,股骨头存活率为81%;3D组股骨头存活率高于对照组(P=0.024);(3)与对照组比较,3D组在Harris评分、目测类比评分方面均有所改善(P<0.05);(4)提示将3D打印导航模板应用于髓芯减压植骨治疗ARCOⅡ期非创伤性股骨头坏死,可减少手术时间、术中透视次数及出血量,提高术中定位的精确性和安全性。

3D打印导航模块辅助髓芯减压植骨治疗早期股骨头坏死

目的探讨运用3D打印导航模块技术联合自体松质骨及异体腓骨对于治疗早期股骨头坏死的临床疗效。方法选取我院2016年1月至2018年8月收治股骨头坏死国际骨循环研究会(the association research circulation osseous,ARCO)分期为Ⅰ、Ⅱ期的26例患者为研究对象,根据患者随机自愿选择分为3D打印导航模块辅助髓芯减压植骨组和传统减压植骨组。统计分析传统髓芯减压组与3D打印导航模块辅助减压组在术前及术后Harris评分、手术时间、手术切口长度、术后引流量及术中透视频次等相关临床数据。结果全部病例均获得随访,随访时间1～24个月,平均(9.83±2.34)个月。临床资料统计分析发现两组手术方式术前及术后Harris评分差异均有统计学意义(P<0.05),基线资料比较差异无统计学意义(P>0.05);3D打印组和传统手术组在手术时间和术中透视频次方面差异有统计学意义(P<0.05),而在术后血浆引流量及切口长度方面差异无统计学意义(P>0.05)。结论 3D打印导航模块技术辅助髓芯减压植骨较传统减压植骨手术临床效果较好,能提高患者生活质量及预后,在缩短手术时间及减少术中透视次数方面有明显优势,值得临床推广运用。

牙槽突裂植骨术后植入骨的定位分析

目的应用牙CT对牙槽突裂植骨术后的骨桥位置进行定位分析。方法选取18名单侧完全性牙槽突裂患者,在牙槽突裂植骨术后3个月对植骨部位进行牙三维CT扫描,将牙槽突裂隙分割后对植入骨进行定位。结果牙槽突裂植骨术后,近远中向上骨桥的数量没有统计学差异(P>0.05);唇腭向上唇侧的骨桥数多于腭侧骨桥数(P<0.001);垂直向上,植入骨的骨桥主要存在于裂隙侧中切牙的根中和根尖1/3,而鼻底及近牙槽嵴顶的骨桥数量较少(P<0.05)。结论牙槽突裂植骨术后骨桥的位置主要位于裂隙侧中切牙的根中和根尖1/3处,且唇侧的骨量明显多于腭侧的骨量。

三维平板透视引导上颈椎椎弓根螺钉置入准确性及疗效分析

目的评价在三维平板透视系统引导下应用上颈椎椎弓根螺钉内固定加植骨融合技术治疗上颈椎骨折的安全性和临床疗效。方法回顾性分析自2012-06-2013-10我科收治的11例上颈椎骨折脱位病例,均在术中三维平板透视系统引导下采用上颈椎椎弓根螺钉短节段内固定加植骨融合技术进行手术治疗。结果术后所有患者的颈椎稳定性均得到即刻恢复,44枚螺钉均在位良好,未发生脊髓及椎动脉损伤等任何与置钉相关的并发症,无螺钉断裂、松动。结论在三维平板透视系统引导下经上颈椎椎弓根螺钉内固定加植骨融合技术治疗上颈椎骨折脱位,螺钉置入准确性高,有效防止置钉并发症,力学稳定性好,植骨融合率高,是上颈椎骨折后路固定术中理想的手术方式之一。

SchatzkerⅣ～Ⅵ型胫骨平台骨折的手术治疗

目的 探讨提高SchatzkerⅣ～Ⅵ型胫骨平台骨折疗效的相关因素。方法 2002年1月-2004年12月对36例SchatzkerⅣ～Ⅵ型胫骨平台骨折术前均行CT超薄层平扫和三维重建，伤后5～14dCT三维重建图像指导下选择切口、复位，植骨、解剖钢板内固定，术后强调康复训练。结果 本组34例骨折伤口Ⅰ／甲愈合，平均住院19．5d。36例骨折中30例得到12个月以上的随访，膝关节功能总优良率86．7％。结论 在高能量胫骨平台骨折治疗中，术前CT三维重建；合适的手术时机和切口；解剖复位；植骨和坚强的内固定以及正确的康复训练是提高SchatzkerⅣ～Ⅵ型胫骨平台骨折疗效的重要因素。

应用Masquelet技术治疗大段骨缺损减少自体骨用量的可能性

背景:Masquelet技术是目前治疗大段骨缺损的有效方法之一,该技术在手术治疗的第二阶段中需要使用较多的自体骨,而自体骨来源有限且存在供区并发症的风险,如何减少自体骨的使用量是一个亟待解决的问题。目的:结合国内外诱导膜技术的发展现状,介绍在诱导膜技术中如何减少自体骨用量的一些有效方法,包括填充骨移植替代材料及一些特殊的手术方式。方法:由第一作者应用计算机检索PubMed、知网、万方数据库中1996年1月至2019年9月出版的文献,英文检索词为"masquelet technique;induced membrane;bone transport technique;autologous bone;bone defect;bone graft;3D printing;tissue engineering";中文检索词为"Masquelet技术;诱导膜;骨运输技术;自体骨;骨缺损;骨移植物;3D打印;组织工程"。结果与结论:自诱导膜技术出现之后不断有学者对该术式进行改进与创新,但针对如何减少诱导膜第二阶段自体骨使用量的问题,目前还没有一种国际统一的观点。目前应用的改进方式各有其优缺点,临床医师还需根据客观条件进行选择。Jong-Keon Oh提出的将明胶海绵作为植骨中心、外周环形植骨的方法简单且实用。组织工程技术具有发展潜力,随着种子细胞与支架材料的深入研究,将逐步取代现有的治疗方案。根据现有研究可大致将未来诱导膜技术研究方向归纳为4种方向:膜技术的改进,手术方式的改进,应用联合材料,3D打印及组织工程技术的应用,这些方向需要进一步探索和发展。

数字化订制钢板及自体髂骨移植修复胸骨缺损的探讨

自体髂骨是胸骨切除后重建的理想材料,但是自体髂骨移植后的内固定方式仍是胸骨骨性重建中有待研究的问题。本文报道1例数字化订制钢板联合自体髂骨移植修复胸骨缺损的诊疗过程及体会。该患者胸痛起病,影像学及胸骨活检提示胸骨柄、体交界处骨质破坏伴慢性炎症改变。术前根据胸廓三维CT影像数据创立3D模型,确定切除范围及固定部位后订制数字化钢板。术中离断双侧第2肋软骨,于距病变上下缘各1 cm处横断胸骨,将塑形后的自体髂骨嵌入于胸骨缺损处,以订制的数字化钢板固定胸骨及第2、3肋骨。术后诊断为胸骨慢性炎,恢复顺利。半年后拆除钢板,胸骨愈合良好,随访3年未见异常。数字化订制钢板联合自体髂骨移植满足精准化、个性化的胸骨骨性重建要求,具有临床应用价值。

三维重建CT与X射线片评价单束前交叉韧带类等长重建后骨隧道及移植物状态的比较

背景:目前对前交叉韧带重建后的影像学评价大多采用二维的X射线片,存在不立体、测量误差大等缺点,而三维重建CT对术后评价具有较高的准确性。目的:探讨三维重建CT(3D-CT)与X射线片测量单束前交叉韧带类等长重建术后骨隧道的准确性及移植物状况。方法:纳入2016年1月至2019年12月广州中医药大学第三附属医院收治的关节镜下重建前交叉韧带患者31例,其中男28例,女3例,年龄20-47岁,均采用经前内侧入路定位股骨骨隧道,行单束类等长重建前交叉韧带。术后1周内分别给予3D-CT及X射线片检查,观察移植物及骨隧道的情况,采用Klos方法和Bernard方法分别测量胫骨、股骨的骨隧道位置。试验获得广州中医药大学第三附属医院伦理委员会批准。结果与结论:①3D-CT三维容积成像影像能够清晰显示前交叉韧带重建后骨隧道情况,31例患者骨隧道壁均完整,股骨端移植物填充(21.71±2.16)mm,胫骨端移植物填充(14.23±1.78)mm(不计挤压螺钉部分),还可观察重建后内固定物及移植韧带;②X射线片测量显示,31例患者胫骨矢状面、冠状面骨隧道内口位置分别为(44.17±5.23)%,(43.05±4.58)%,Blumensaat线水平股骨骨隧道内口位置为(28.75±4.59)%,距离髁间窝顶高度为(38.23±8.71)%;3D-CT测量显示,胫骨矢状面、冠状面骨隧道内口位置分别为(42.41±6.93)%,(43.66%±4.12)%,Blumensaat线水平股骨骨隧道内口位置为(32.41±6.33)%,距离髁间窝顶高度为(41.53±6.51)%;两种检测方法中仅Blumensaat线水平股骨骨隧道内口位置比较差异有显著性意义(P=0.011);③结果表明,3D-CT与X射线片评价前交叉韧带类等长重建术后骨隧道位置的测量结果存在一定的差异,3D-CT测量可较客观、准确地反映骨隧道情况及移植物状态。

经伤椎椎弓根植骨配合后路钉棒系统治疗胸腰椎骨折临床分析

目的:探讨经伤椎椎弓根植骨配合后路钉棒系统治疗胸腰椎骨折临床疗效。方法:收治胸腰椎骨折患者50例,采取后路钉棒系统复位治疗,在固定后经伤椎椎弓根椎体内植入骨配合椎板关节突,横向突间三维植骨的方法,在治疗后进行疗效随访总结。结果:椎体高度在手术后有95%未见减少,椎体楔变角5°~10°,COBB角度4°~10°,在手术1年后<15°。手术均无伤口感染,术后症状恢复顺利,无并发症发生。结论:伤椎椎弓根植骨配合后路钉棒系统治疗方法,能恢复椎高高度,增强伤椎抗压能力,促进骨骼愈合,有效维持了脊柱的生理形态,减少或避免了远期并发症。

3D打印β-TCP/HA/PLA骨移植支架材料的研究

目的 制备个性化的3D打印骨移植支架修复材料,以满足骨缺损患者的需求.方法 运用计算机软件CAD设计出三维木堆结构的模型图,通过三维气浮运动平台,使用3D打印方法模拟出三维木堆结构的复合β-磷酸三钙（β-TCP）、羟基磷灰石（HA）和聚乳酸（PLA）材料的支架.再对支架材料进行抽真空热处理,X射线能谱仪检测其氯仿残留量,扫描电镜观察支架材料的表面形貌,最后用噻唑蓝（MTT）法检测支架材料对人SV40转染成骨细胞hFOB1.19的毒性.结果 当打印浆料的挤出气压在137.9～413.7kPa内,可打印出β-TCP/HA/PLA三维骨移植支架材料.成型后的三维骨移植支架材料经90℃保温抽真空处理及150℃热处理后能消除其中的氯仿;材料表面粗糙,拥有表面细孔和内部连通的微孔;其同hFOB1.19细胞共培养7d,细胞毒性等级为0级.结论 本研究制备的3D打印β-TCP/HA/PLA骨移植支架材料表面粗糙而具有通孔,利于成骨细胞的培养,且骨诱导作用明显,体现出3D打印在制备骨移植多孔材料上拥有很大的优势和发展前景.

3D打印解剖型钛笼与传统钛笼在ACCF术中应用的比较研究

目的评估3D打印解剖型钛笼在单节段颈椎前路椎体次全切除植骨融合(ACCF)术中应用效果及其安全性。方法回顾性分析自2014-06—2015-12行C5椎体ACCF的56例脊髓型颈椎病,27例ACCF术中应用3D打印解剖型钛笼(观察组),29例ACCF术中应用传统钛笼(对照组)。比较2组手术时间、术中出血量、JOA评分改善率。术后3 d及末次随访于颈椎正侧位X线片上观察钛笼下沉距离、骨融合及融合节段Cobb角。结果 56例均获得随访,观察组随访时间(15.34±3.61)个月,对照组随访时间(15.42±2.98)个月。所有患者均达到骨性融合,融合率100%。观察组21例钛笼下沉,下沉0.3~0.7(0.52±0.21)mm,无严重下沉患者;对照组25例钛笼下沉,下沉2.3~4.2(2.93±0.42)mm,3例严重下沉;观察组钛笼下沉距离小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组末次随访时JOA评分改善率为69.5%,对照组为67.0%,2组差异无统计学意义(P>0.05)。观察组融合节段Cobb角小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 3D打印解剖型钛笼在ACCF治疗单节段脊髓型颈椎病术中应用能够获得与传统钛笼相似的临床效果及骨性融合率,并且可以有效减少钛笼下沉现象,使用安全。

植骨对种植体骨界面应力影响的有限元分析

目的探讨不同人工骨高度对种植体骨界面应力状况的影响,以评定出适宜的植骨高度。方法用三维有限元分析方法,分别对种植体模型施加200N垂直和斜向60°两种方向的载荷,对Ⅲ类骨质上植骨0mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm的种植体-骨界面进行应力分析。结果植骨3mm、4mm即可使种植体骨界面的应力值达到较理想状态。斜向载荷下产生的应力远大于垂直载荷下产生的应力。结论适量植骨即可有效的扩增牙槽嵴。在临床设计种植方案时应尽量减小或避免斜向载荷。

基于CBCT的牙槽突裂植骨的三维定量研究

目的:应用锥形束CT(CBCT)对牙槽突裂植骨术后进行三维结构定量分析并探讨牙槽裂移植骨吸收的特点。方法:35例患者均在术后1周、1月、3月、6月、12月进行CBCT扫描,对牙槽突裂移植骨体积三维方向分割测量,并计算移植骨量比率。结果:移植骨量比率在牙槽嵴顶,鼻底以及腭侧部位减少较为明显。骨吸收主要发生在术后3月,术后6月基本稳定。结论:CBCT及其相关软件分析可对移植骨的三维结构进行精确的定位定量分析。