快速成型技术在复杂性骨折方面的临床应用

目的：评价三维重建与快速成型技术应用于复杂性骨折诊断与治疗中的价值。方法：对23例复杂性骨折患者利用Mimics软件三维重建,快速成型制作出1：1大小的实体模型,依此对骨折做出明确的诊断,制定手术方案,术前模拟手术,指导手术治疗。结果：术中所见与虚拟三维重建图像及快速成型骨盆模型非常相似,术前的模拟手术使手术时间明显缩短,减少了术中失血和麻醉药量。23例患者均获得了良好的骨折复位,内固定器械的植入更加直观和准确。结论：计算机辅助快速成型技术对于复杂性骨折的诊断及治疗均有很强的临床指导作用。     

计算机辅助在下肢多发性骨折方面的应用

目的：评价三维重建与快速成型技术应用于复杂性下肢多发性骨折诊断与治疗中的价值。方法：对10例复杂性下肢多发性骨折患者利用Mimics软件三维重建和快速成型制作出1：1大小的实体模型,依此对骨折做出明确的诊断,制定手术方案,术前模拟手术,指导手术治疗。结果：术中所见与虚拟三维重建图像及快速成型骨盆模型非常相似,术前的模拟手术使手术时间明显缩短,减少了术中失血和麻醉药量。10例患者均获得了良好的骨折复位,内固定器械的植入更加直观和准确。结论：计算机辅助快速成型技术对于复杂性下肢骨折的诊断及治疗均有很强的临床指导作用。     

计算机辅助复杂性骨盆髋臼和骶骨骨折的临床应用

目的：评价计算机辅助技术在复杂骨盆骨折诊断与治疗中的应用价值。方法：对12例复杂骨盆骶骨骨折患者行CT扫描获取病变部位的二维数据,采用计算机辅助技术行骨盆骶骨骨折的三维重建解剖学模型,快速成型制作出与实体1：1大小的骨盆模型。依此对骨盆骨折做出明确的诊断、分型,制定手术方案,术前模拟手术,指导手术治疗。结果：术中所见与虚拟三维重建图像及快速成型骨盆模型非常相似,术前的模拟手术使手术时间明显缩短,减少了术中失血,12例患者均获得了良好的骨折复位。结论：计算机辅助技术能全面、直观、精确地显示骨盆的立体形态和各部位解剖结构的空间关系,对于骨盆骶骨骨折的诊断、分型及治疗均有很强的临床指导作用,它使手术更精确、更可靠、更方便,它在复杂骨盆骶骨骨折的治疗中有着广阔应用前景。     

快速成型技术在骨盆、髋臼骨折治疗中的应用研究

目的 研究和探索快速成型技术在骨盆、髋臼骨折的治疗中的应用方法及临床价值.方法 对31例骨盆及髋臼骨折患者进行螺旋CT影像扫描及三维重建,于术前制作出与实体1∶1大小的骨盆模型,依此指导对患者的手术治疗.结果 通过三维重建及快速成型技术,可以在体外形成与患者完全等大的骨盆骨折模型,以此为依据对骨盆、髋臼骨折的手术治疗可以缩短手术时间,减少出血量,有着很好的指导作用.结论 利用快速成型技术制作的骨折模型仿真性好且具有很强的临床指导作用,有很好的应用前景.     

计算机辅助快速成型技术在儿童发育性髋关节脱位的临床应用

目的:评价计算机辅助技术和快速成型技术在儿童发育性髋关节脱位诊断与治疗中的疗效。方法:对14例发育性髋关节脱位患儿行CT扫描获取病变部位的二维数据,采用计算机辅助技术行DDH骨盆的三维重建解剖学模型,快速成型制作出骨盆模型。依此对发育性髋关节脱位做出明确诊断,制定手术方案,术前模拟手术,指导手术治疗。结果:术中所见与虚拟三维重建图像及快速成型骨盆模型非常相似,术前的模拟手术使手术时间明显缩短,减少了术中失血,14例患儿均获得了良好矫正。结论:计算机辅助快速成型技术能够准确和直观地反映儿童发育性髋关节脱位骨盆畸形的立体形态和各部位解剖结构的空间关系,可指导制定手术计划和手术操作。     

快速原型技术在下颌骨个性化重建中的应用

目的探讨快速原型技术在下颌骨个性化重建中的应用特点及临床效果。方法因肿瘤或外伤导致下颌骨缺损的患者23例,术前行三维螺旋CT扫描,通过快速原型技术制作实体模型及镜像模型,根据模型设计截骨线并预弯重建钛板,按设计切除肿瘤后,预弯钛板就位,取髂骨或腓骨肌瓣按钛板外形塑型并固定于钛板上重建下颌骨。结果肿瘤无复发,移植骨成活,面型对称,张口度2．8～3．6cm,下颌功能正常,黯关系良好,颞颌关节无弹响,无压痛。术后3月复查三维CT,重建下颌骨与健侧对称,髁状突位置正常。结论快速原型技术指导下颌骨个性化重建方法简单,成本较低,模型制作时间短,临床效果满意．是一种较理想的下颌骨重建方法。     

计算机辅助设计在先天性中外耳畸形整复术中的应用

探讨了计算机辅助设计技术在先天性中外耳畸形整复术中的应用，方法是收集108例单侧先天性中外耳畸形患者Dicom格式的CT资料，在Mimics12．0中进行图像处理、重要结构三维重建与虚拟手术设计。所有患者均可根据对侧正常耳廓镜像，并对镜像进一步处理后获得耳廓软骨支架的三维模型，用于指导医生在术中对肋软骨的雕刻制作；108例患者中，51例根据虚拟手术结果提示适合做外耳道成形与听力重建手术。虚拟手术技术可协助医生判断患者是否适合手术及准确定位新建外耳道；其中50例可通过新建外耳道方位的微调达到与耳廓良好的美学匹配效果。由此得出结论：计算机辅助设计技术对先天性中外耳畸形手术整复具有重要的指导意义和实用价值。     

快速成型技术辅助颜面萎缩衬垫物设计

目的：探讨应用计算机辅助设计和快速成型技术(rapid prototyping，RP)制造用于矫正半侧颜面萎缩等凹陷畸形的衬垫物的可能性．方法：患行螺旋cT扫描，利用工作站，进行扫描图像的容积三维重建后，重新间隔分层，利用CuteVFP4．0软件以BMP格式下载．应用课题组自主开发的CT图像处理软件对已下载的二维图像进行过滤、筛减、降噪、校正失真等处理，对图像的边缘轮廓进行提取，得到面颅骨皮质骨边缘轮廓的矢量化线图，将该线图数据输入Surfacer9．0重建软件，对轮廓曲线进行矢量叠加，从而得到面颅骨的三维三角形面片(triangular facets)线框模型及实体模型。将健侧面颅骨的点云数据按镜像关系对称变换到患侧，这样在患侧骨和健侧镜像之间就形成了充填物的三维模型，为补偿软组织的萎缩，将其外表面点云数据外移1．5mm，对CAD后的三维Surfacer数据重新分层，在RpDataRepare中完成充填物的轮廓编辑和成型的支撑设置，形成RP项目件，输出快速原型所需的加工件．par，制造出衬垫物模板，作为实施手术过程中的参照．结果：获得了患颅面骨表面轮廓的三维实体模型，并由计算机辅助设计，快速成型制造出衬垫物模板，并以此为参照完成手术，效果满意。结论：应用快速成型技术可以完成半侧颜面萎缩等凹陷畸形的衬垫物的制造，精度高，快捷，在颅颌面外科假体的个体化制造方面有良好的应用前景。     

3D打印技术在脑血管病临床教学中的应用

目的：探讨3D打印技术在脑血管病临床教学中的可行性及有效性。方法：根据患者DSA影像学资料，将其转换成3D打印数据，制作出逼真的动脉瘤模型，为脑血管病临床教学提供直观的教学工具。结果：3D打印技术制作的脑血管三维立体模型使学生对复杂的脑血管解剖及动脉瘤特点有了更加快速而深刻的理解与掌握，对外科治疗方案及技巧的初步理解缩短了时间。结论：3D打印技术在脑血管病临床教学中具有精确、可视化特点，其教学效果良好，具有广阔的应用前景，为临床教学改革的重要手段。     

反求与快速成型技术在复杂颌面骨性病变修复中的应用

目的探索将反求与快速成型技水用于复杂颅颌面骨性病变诊疗过程的可行性和应用价值。方法复杂颅颌面骨性病变患者43例,根据患者头面部CT图像,通过反求和快速成型设计、制作颅面骨骼实体模型、骨性缺损与畸形的个体化修复假体,并在实体模型上进行术前手术模拟和固定器材的预弯。结果反求重建颅面骨骼三维模型,应用快速成型技术把二维图像制造成实体模型。在骨缺损和畸形病例的整复手术中个体化修复假体精密就位,各部件达到设计位置,手术过程顺利,术后外形与健侧对称,达到了术前设计的预期效果,开闭口功能正常无偏斜。术后种植义齿镶复,咀嚼功能恢复良好。结论通过反求设计和快速成型能获得直观、可触的颅颌面骨骼实体模型,可在其上进行手术模拟,以及为颅颌面骨性缺损与畸形设计制作个体化的修复假体,能明显缩短手术时间并提高手术质量,该技术将在复杂颅颌面骨性病变的整个诊治过程中发挥重要作用,具有广泛的应用前景。     

Mimics及颈椎模型用于下颈椎椎弓根个体化置钉的应用研究

目的利用快速成型技术及Mimics软件设计一种新的下颈椎椎弓根钉个体化置入技术,并探讨其临床应用意义。方法对16例成人下颈椎标本行CT扫描收集数据,导入Mimics软件对标本进行三维重建。利用Mimics相关功能在三维重建图像上寻找下颈椎椎弓根最佳轴线并测量椎弓根相关参数,制定椎弓根螺钉个体化置入方案。然后将三维重建图像以STL格式导入三维打印机,制作出下颈椎的实体模型,根据个体化置钉角度置入导向针。依照制定的个体化指定参数,并配合实体模型的直观指导,在标本上进行置钉。置钉后标本行CT扫描,判断置入准确性。利用上述方法对2例患者进行个体化置钉,术后通过CT扫描验证螺钉位置准确性。结果成功建立了与标本相似度极高的下颈椎三维重建图像和实物模型,通过测量结果设计了每个椎弓根的置钉参数。共在标本上置入148枚椎弓根螺钉,140枚位于椎弓根骨皮质之内,8枚稍穿破椎弓根骨皮质。对患者置入10枚椎弓根螺钉,CT示螺钉位置满意。结论用Mimics软件对下颈椎进行三维重建,制定个体化置钉参数,同时配合实物模型的直观指导,提供了一种下颈椎椎弓根钉个体化置钉的方法,利用该法能提高置钉安全性。     

3D打印技术辅助治疗髋臼肿瘤1例报告及文献复习

目的：采用3D打印钛合金骨盆假体对1例转移性髋臼肿瘤患者进行骨盆重建,探索治疗髋臼肿瘤的新方法。方法：对1例转移性髋臼肿瘤患者行骨盆CT扫描,采用Mimics 14.0软件进行三维重建,制备1∶1比例3D打印骨盆光固化树脂模型,根据术前规划的截骨范围设计并制备3D打印个体化截骨导板,骨盆假体外形设计以患者健侧半骨盆镜像图像为基础。设计并制造3D打印钛合金骨盆假体,术中采用截骨导板对骨盆进行截骨,并根据术前设计位置植入骨盆假体进行骨盆重建。结果：术后12个月内对患者进行多次随访,复查骨盆X线片。骨盆X线显示假体位置良好,无移位,达到对骨盆的解剖重建。术后12个月随访记录,健康调查简表（SF-36）评分为75.35分,肌肉骨骼肿瘤协会（MSTS）评分为11分,髋关节Harris评分为52分。术后患者恢复了下肢基本功能,在支具辅助下可以站立及正常行走。结论：本研究中3D打印骨盆假体达到了对患者骨盆的精确重建,改善了患者术后运动功能。     

3D数字骨科技术在髋臼骨折治疗中的应用

目的探讨3D数字骨科技术在髋臼骨折治疗中的应用价值及其疗效。方法回顾分析2009年1月~2013年12月采用3D 数字骨科技术进行辅助治疗的50例髋臼骨折患者资料,术前行薄层CT扫描获取骨盆二维数据,导入Mimics软件重建三维模 型,计算机辅助分析髋臼骨折情况并进行模拟复位,快速成型技术制出与实体1∶1大小的骨盆模型。根据模型对髋臼骨折做出 明确的诊断、分型,指导手术治疗。结果术中所见骨折及移位情况与术前三维重建图像及快速成型模型非常相似,术前模拟缩 短了手术时间,减少了术中出血量。所有患者随访6~24个月,骨折复位情况根据Matta影像学评分标准：解剖复位41例,复位满 意9例;髋关节功能按照Harris评分标准,优32例,良12例,可6例,优良率88%。结论CT扫描三维重建、计算机辅助分析和模 拟骨折复位,快速成型技术能直观、精确地显示髋臼骨折的立体形态和各解剖结构的空间关系,对髋臼骨折的诊断、分型及治疗 具有良好的指导作用。     

初探应用计算机辅助设计与快速成形技术制作唇裂鼻畸形整复模型

目的探寻改善单侧唇裂鼻畸形整复的个体化设计与提高两侧鼻翼在三维方向上对称性的新途径。方法选1例成年男性单侧唇裂Ⅰ期术后鼻畸形患者,收集其螺旋CT数据,应用Minics10.0、Geomagic Studio7.0、Magics 8.05三个软件处理CT数据,完成唇裂鼻畸形整复的个体化设计、形成CAD(计算机辅助设计)数据,经快速成形机加工形成模型。结果运用计算机辅助设计、快速成形技术成功实现了对唇裂鼻畸形整复模型的个体化设计与制作,直观再现了患侧鼻翼术后的理想外形,可为手术提供直接参考。结论引入计算机辅助设计与快速成形技术制作唇裂鼻畸形整复模型,有利于提高设计、施术的准确性。     

快速成型胸椎个体化导航模板精确度实验研究

目的：观察快速成型胸椎个体化导航模板的精确度,为快速成型个体化导航模板的临床使用提供参考。方法：选取12个完整的胸椎干燥骨标本,根据其CT扫描资料,利用计算机辅助设计及快速成型技术设计制作出相应的胸椎模型及个体化导航模板,通过个体化导航模板在胸椎标本及其模型上应用直径2．0mm的钻头模拟椎弓根螺钉置钉手术,直视观察钻头在椎弓根及椎体内的位置及走行方向。用精确度为0．02mm的游标卡尺对快速成型胸椎模型的精确性进行测量。结果：个体化导航模板和相应的胸椎标本及其模型后部解剖结构之间轮廓一致,贴附吻合良好,置入椎弓根进钉通道的钻头均完全位于椎弓根及椎体内,其走行方向和椎弓根的走行方向一致;所有胸椎模型和相应胸椎标本的解剖形态完全一致,胸椎标本和模型之间的误差范围在（0．49±0．28）mm之间。结论：虽然快速成型模型与实物之间有一定的误差,但其误差不影响对椎弓根准确定位及定向的精度要求。     

计算机辅助设计和制造技术在血管化腓骨移植修复下颌骨大型缺损中的应用

目的:探讨计算机辅助设计(computer-aided design,CAD)和计算机辅助制造(computer-aided manufactured,CAM)技术在下颌骨肿瘤切除术后大型骨缺损的个体化修复重建中的应用。方法:对7例下颌骨肿瘤病变范围大的患者,术前行螺旋CT扫描并三维重建成像,采用CAD/CAM技术,制成与患者骨组织相同的个体化实体模型,设计病变切除范围,确定移植的血管化腓骨长度,根据其镜像模型预弯制重建钛板。术中按术前设计切除下颌骨病灶区骨段,切取血管化腓骨,根据术前预弯制的重建钛板进行腓骨塑型,固定腓骨及重建板于骨缺损两端正常下颌骨,并对腓动静脉进行显微吻合。结果:在三维实体模型上进行的模型外科操作与真实手术吻合程度很高,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形态与术中下颌骨外形匹配;腓骨塑型快而准确。术后患者面部外形对称,X线片显示重建的下颌骨两侧对称,患者对术后结果均表示满意。结论:CAD/CAM技术的应用,为下颌骨大型骨病变的术前手术范围设计、移植骨形态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,改善了手术效果,具有良好的辅助作用。     

基于计算机断层血管造影的盆部原发肿瘤三维模型重建及临床应用

目的探索基于计算机断层血管造影(CTA)二维图像的盆部原发肿瘤及其周围结构的三维模型重建方法,为术前明确诊断、制订个体化的手术方案、指导手术路径及评估预后提供更加全面、直观的影像学信息。方法对证实为盆部原发肿瘤患者行动静脉期64排螺旋CT扫描,形成格式为标准Dicom 3.0的CT连续断层图像,利用计算机三维图像重建软件Mimics建立盆部原发肿瘤及其周围结构的三维数字化模型。结果该方法的使用,可成功建立活体盆部原发肿瘤及其周围结构的三维模型,包括骨盆、盆部动脉、瘤体、子宫、膀胱、肠管、皮肤及皮下软组织,从而从解剖上完全还原其相对结构。结论多排螺旋CT扫描技术、血管造影及Dicom 3.0标准格式的应用使模型的建立更为精确、方便。该模型可以真实反映肿瘤与邻近结构的解剖关系,对于盆部原发肿瘤的诊疗具有重要指导意义;另外,该数字化模型可为盆部解剖结构的教学及手术培训提供详尽的资料,为建立可视化医疗教学平台提供帮助。     

骨盆骨折螺钉固定的应用解剖及临床意义

目的 了解骨盆环各部分骨质厚度及其外周大血管和神经的占位,为骨盆骨折螺钉固定提供依据.方法 选择正常的骨盆骨性标本74例(男40例,女性34例),以盆腔中心为圆点,按照顺时针方向沿骨盆界线测量各部分骨的厚度;选取30例正常骨盆部CT片,以同样方法测量骨盆环各点骨的厚度.解剖尸体标本,按照顺时针方向解剖观察骨盆环外周的大血管和神经的位置及走行.结果 (1)骨盆环沿骨盆界线在0:00(12:00)到6:00整点的骨质厚度(mm)的骨质标本测量结果分别为25.36±3.03(女24.48±2.16)、32.59±7.21(女22.88±2.13)、24.06±2.89(女20.40±2.07)、44.12±3.97(女37.55±3.60)、27.88±2.36(女22.68±2.26)、13.80±2.14(女10.22±2.05)、15.04±2.31(女13.53±2.22),CT测量结果分别为25.44±2.95、30.45±7.14、24.49±2.74、44.35±4.21、27.66±2.12、14.06±1.86、15.85±2.15.(2)按顺时针刻度确定骨盆环周围重要血管神经的位置为:股神经、股动静脉的位置在4:00～4:30点之间(左)和7:00～7:30点之间(右);闭孔神经血管位置在4:30～5:00之间(左)和7:00～7:30之间(右).结论 以盆腔中心为圆点,用顺时针刻度确定骨盆各点的位置及其周围的大血管和神经位置的方法较为简便.掌握骨盆环各部的骨质厚度,对骨盆骨折螺钉内固定有重要指导作用.