3D打印技术在脊柱侧凸矫形术中的应用研究

目的:通过3D打印技术建立患者脊柱的立体实物模型,并探讨其在脊柱侧凸矫形手术中的临床应用价值。方法:2013年9月～2017年8月的15例脊柱侧凸畸形患者,采集患者的薄层CT扫描数据,利用3D打印技术建立实物模型,术前模拟置钉、模拟截骨,完善术前规划,并按照术前计划进行手术。结果:所有患者均按照根据术前3D打印模型制定的手术方案完成手术,术中置钉顺利,置钉准确率为93.6%。所有患者术中、术后无神经、血管、内脏损伤等并发症。结论:3D打印技术为术者提供了更加直观、立体、即时的影像资料,能够完善术前规划,提高置钉准确率,降低手术风险,在脊柱矫形手术中应用前景广泛。     

3D生物打印技术在微生物修复中的应用

排放到环境中的各种农药、多环芳烃、卤代芳烃等有机污染物以及阻燃剂等新兴污染物,对环境污染、农产品质量和环境安全造成了沉重负担。因此,有效去除环境中的有机污染物已成为迫在眉睫的挑战。3D生物打印技术已经在医学材料、制药等行业中发挥着重要作用。现在,越来越多的微生物被确定适合通过3D生物打印生产具有复杂结构和功能的生物材料。微生物的3D生物打印越来越受到环境微生物学家和生物技术专家的关注。本文综述了用于污染物微生物去除的不同3D生物打印技术的原理和优缺点,及用于微生物生物修复技术的可行性,并指出了可能遇到的限制和挑战。     

复杂性结石患者术前应用3D数字打印肾脏仿真技术及手术过程模拟的效果分析

摘要 目的：探讨复杂性结石患者术前应用3D数字打印肾脏仿真技术及手术过程模拟的效果。方法：选入2020年9月至2021年5月在本院就诊的复杂性肾结石患者60例,分为对照组与研究组,各30例。对照组行经皮肾镜碎石术（PCNL）联合输尿管软镜手术,研究组在对照组基础上应用3D打印技术。评价并比较两组的围术期情况、肾功能指标、结石清石率、术后并发症情况等。结果：研究组总手术时间等围手术期指标较对照组低（P＜0.05）;研究组术后血清Scr水平明显低于对照组,BUN显著高于对照组（P＜0.05）,两组术后血清Cys-C水平无明显差异（P＞0.05）;研究组残留结石直径明显小于对照组,结石清除率显著高于对照组（P＜0.05）;两组并发症发生率无明显差异（P>0.05）。结论：术前应用3D数字打印肾脏仿真技术及手术过程模拟可帮助术者快速、准确定位结石位置,提高手术效率及一次性结石清除率,减轻肾脏损伤,降低手术风险。     

3D打印技术在颈椎后路寰枢椎椎弓根置钉中的对比分析研究

目的:探讨和比较通过3D打印技术制作的标杆型导板在颈椎后路手术寰枢椎椎弓根置钉中的优势和安全性。方法:回顾性分析我院我科自2016.09至2018.09因颈椎病入院并行颈后路手术且行寰枢椎椎弓根置钉的共计58例。按照是否使用3D打印技术制作的标杆性导板而将其分为实验组及对照组。实验组(28例)在导板辅助下进行置钉,而对照组(30例)则采用常规的徒手置钉。比较两组患者的置钉手术时间,透视次数,出血量,置钉的准确性,两组患者的术后及术后半年的疼痛评分(VAS)及日本骨科协会颈椎功能评分(JOA)评分。结果:所有患者均随访半年以上。两组患者在出血量指标的比较中未发现统计学差异(P0.05)。实验组的透视次数及手术时间均显著少于对照组,其准确度在显著优于对照组(P0.05)。两组患者在疼痛评分及功能评分的比较中均未发现显著性差异(P0.05)。结论:与传统常规手术技术相比,使用3D打印技术标杆性导板能有效的降低透视次数和手术时间,提高置钉的准确性,且不增加风险,具有很好的安全性。在临床中可进一步的进行推广。     

3D打印技术在周围型肺癌手术规划中的应用

目的:通过比较计算机断层扫描,三维重建图像和3D打印在手术中显示肺动脉分支的能力,探讨3D打印技术在周围型肺癌手术规划中的应用价值。方法:2018年1月-2018年12月,同一胸外科治疗组中接受电视胸腔镜择期右肺上叶切除手术的周围型肺癌患者30例。随机分为3组,每组10例,分别通过计算机断层扫描,三维重建图像和3D打印进行术前手术规划。分别记录每组手术规划中的右肺上叶动脉分支数目,然后将这些记录与术中实际所见进行比较。结果:各组间患者一般资料无统计学差异。所有患者均有完整的CT扫描、三维重建、3D打印和术中动脉分支数据,且都接受了VATS解剖性右肺上叶切除术,术中进行顺利,无中转开胸,无术中大出血,术后无明显并发症和围手术期死亡,皆顺利出院。CT组的右肺上叶动脉分支数量为1.5±0.52,3DI组为2.1±0.57,3DP组为2.2±0.63。CT组、3DI组和3DP组分别与手术中所见比较,CT组存在统计学差异(P=0.025),其他两组无统计学意义。结论:3D打印技术在周围型肺癌手术规划中的效果优于计算机断层扫描,比三维重建图像更加直观,建议推广。     

3D生物打印在软骨修复中的应用*

关节软骨损伤后的自我修复是医学界一直在研究和探讨的难题。3D生物打印技术可以精准的分配载细胞生物材料,构建复杂的三维活体组织,在优化软骨缺损修复组织的内部结构、机械性能以及生物相容性上有很大优势,因此近年来成为软骨修复组织工程领域的研究热点。重点介绍了软骨生物3D生物打印的最新进展,包括软骨生物打印“墨水”材料的选择、种子细胞的来源以及3D生物打印技术的发展。此外,还阐述了3D生物打印技术在组织工程学应用上的部分局限性,并对其在软骨修复领域的发展与应用进行了预测。     

生物陶瓷护套3D打印关节填充组件的制备

通过构建双相关节填充块以达到感染控制和骨再生的双重目的。利用计算机辅助设计和低温3D打印特定几何形状的生物陶瓷护套,和携带抗生素的轴向骨石膏柱,其将表现出更强的骨修复效果。这种模块化的填充物具有增强成骨、特异性药物的控制释放和生长因子的联合递送的功能。这种方法若应用于临床中将大大减少关节置换手术的医疗费用,预期可以取得更好的治疗效果和提高患者的生活质量。     

3D打印股骨远端内侧个性化解剖型接骨板的研究进展

目前,比较复杂的股骨远端C3型骨折和膝外翻的矫形手术都需要应用到独立的股骨内侧接骨板。以往术者都是将对侧股骨的外侧接骨板进行预弯曲,以达到贴近骨骼自然形态的目的,而这种冷变形会改变接骨板的金相结构,进而破坏接骨板的生物力学,接骨板螺钉孔的位置有时也会影响到骨折的愈合情况。与传统制造技术相对比,3D打印技术作为"第三次工业革命"的核心技术,不必事先制造模具,不必在制造过程中去除大量的材料,也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品,更适合于难加工材料的制造、外形设计检查、装配检验和快速反求工程等。本文将股骨远端内侧接骨板的个性化设计与3D打印技术相结合,从接骨板的应用、3D打印技术的现况及其应用于制作股骨远端内侧个性化解剖型接骨板的前景等方面进行了综述。     

基于专利信息分析的中国3D生物打印技术发展与产业化研究*

目的:基于专利信息对我国3D生物打印技术的发展态势进行分析。方法:本文基于incopat和TDA两大专利分析平台对中国3D生物打印的专利发展态势从专利统计分析与专利计量分析两个维度进行了跨库组合分析,总结了我国3D生物打印技术的专利前沿动态特征。结果:研究发现,中国3D生物打印技术从2013年起进入专利激增态势,中国作为潜在技术市场的国际竞争日趋激烈,本文还从专利申请人、技术领域分布、专利文本关键词聚类、专利价值、专利合作等方面进行了深度挖掘分析。结论:最后,结合对中国3D生物打印专利申请人的专利产业化案例深度分析与专利特征总结,为中国3D生物打印技术发展与产业化提供参考建议。     

国产多孔钽材料修复兔胫骨缺损的实验研究

摘要 目的：研究国产多孔钽材料能否在兔胫骨缺损模型中顺利实现骨长入,用于修复胫骨缺损。方法：在36只新西兰大白兔双侧胫骨骨干处建立骨缺损模型,每只动物左右侧缺损随机分组,分别进入实验组(植入多孔坦材料)和对照组（不植入多孔坦材料）。植入后4周、8周和12周取材,通过X线检测以及硬组织切片苏木精伊红染色,检测多孔钽材料与骨界面的骨整合情况。采用推出实验检测多孔钽材料与骨界面的结合强度。结果：将术后不同时间点取得的胫骨标本作X射线拍片分析,4周时,骨缺损端与材料结合部位有骨质生成,在8周时材料表面有骨形成现象,逐渐完全覆盖材料表面,在12周时骨量继续增加,形成覆盖材料并桥接骨缺损断端的骨痂。样本行硬组织切片并行HE染色后检测,植入4周后实验组材料两端被新生骨所覆盖,材料深部的孔隙中也可见少量骨组织长入;植入8周后发现实验组材料与骨组织生长良好,多孔钽材料表面和两端材料孔隙内均有骨组织长入,材料孔隙与组织紧密连接,有骨小梁长入;植入12周时两端骨组织长入深度没有明显变化,但材料表面骨组织继续长入,并完全嵌入圆柱体材料内。材料植入后4周与8周比较差异无统计学意义（P＞0.05）,材料植入后8周与12周比较差异有统计学意义（P<0.05）。将植入4周、8周和12周后含材料样本置于动态疲劳试验机上进行推出实验,随时间延长所需推出力明显增加,植入后4周和8周相比,虽然后者所需推力较大,但两者比较差异无统计学意义（P＞0.05）,而8周和12周比较则差异有统计学意义（P<0.05）。结论：国产多孔坦材料能在胫骨缺损中实现与骨整合,能用于皮质骨缺损修复。     

3D数字打印技术在重度脊柱侧弯中的临床分析研究

目的:评估和比较3D数字打印技术在重度脊柱侧弯患者手术中的临床疗效及安全性。方法:按照已经设定的纳入及排除标准,对2017年1月至2019年1月诊断为重度脊柱侧弯并在我科行手术治疗的22名患者进行前瞻性分析。根据是否采用3D打印技术辅助,将其通过随机数字表分为3D辅助组(实验组)与对照组。实验组(共11例)通过Minics软件进行3D模拟设计及打印,术中进行技术辅助。对照组(11例)则通过常规的徒手置钉办法进行手术。通过CT比较两组患者的置钉准确性,并比较两组患者的其他影像学检查和相关手术指标,包括:手术时间,输血量,透视次数等。结果:本研究纳入的患者(22例)均得到至少6个月的完整随访。两组患者在术前的影像学测评,Cobb角,年龄、性别构成等指标的比较中未见显著统计学差异(P>0.05)。实验组CT评价置钉准确率为83.6%(0级及1级),对照组的置钉准确率为72.3%。两组比较有统计学差异(P<0.05)。实验组在手术时间,术中输血量及透视次数等手术指标的比较中均显著优于对照组(P<0.05)。实验组的入院后待手术时间显著高于对照组(P<0.05)。实验组在术后3天的VAS指标显著优于对照组(P<0.05),但在术后6月的比较中无显著性差异(P>0.05)。两组患者的ODI指数较术前均有显著改善(P<0.05),且两组间无显著性差异(P>0.05)。两组患者均未出现严重并发症(P>0.05)。结论:与常规的徒手置钉相比,针对重度脊柱侧弯患者,3D数字打印辅助技术能够显著的提高置钉的准确性,减少手术时间和术中输血量,大幅度减少透视危害,且降低操作难度,值得临床进一步推广使用。     

3D打印技术辅助前侧微创入路手术治疗不稳定型骨盆骨折的临床疗效分析

目的:探讨3D打印技术辅助前侧微创入路手术治疗不稳定型骨盆骨折的临床疗效及安全性。方法:选择2014年8月到2017年2月在我院诊治的骨盆骨折患者78例作为研究对象,按照随机信封抽签原则分为观察组与对照组,每组各39例。对照组采用常规X线与CT进行手术设计,观察组采用3D打印技术进行手术设计,两组都给予前侧微创入路手术治疗,比较两组的手术时间、切口长度、骨折愈合时间、术中出血量、术中和术后并发症的发生情况及术后3个月的骨盆功能优良率。结果:所有患者都完成手术,无术中严重并发症发生,两组手术时间及切口长度对比差异无统计学意义(P0.05)。对照组的骨折愈合时间、术中出血量显著高于观察组(P0.05)。观察组术后并发症的发生率(5.1%)显著低于对照组(25.6%)(P0.05),术后3个月的骨盆功能优良率(97.4%)显著高于对照组(74.4%)(P0.05)。结论:与常规X线与CT前侧微创入路手术治疗比较,3D打印技术辅助前侧微创入路手术治疗不稳定型骨盆骨折可为患者提供安全、有效、个性化的治疗,减少术后并发症的发生,改善患者的骨盆功能。     

3D打印聚醚醚酮在先天性缺牙患者修复中的应用价值

目的:探讨3D打印聚醚醚酮在先天性缺牙患者修复中的应用价值。方法:2013年5月至2019年10月选择在本院诊治的先天性缺牙患者72例,根据随机数字表法把患者分为观察组与对照组各36例。对照组给予传统口腔修复治疗,观察组在对照组治疗的基础上给予3D打印聚醚醚酮修复治疗,记录与随访两组预后情况。结果:所有患者都顺利完成修复,治疗3个月观察组的总有效率为100.0%,显著高于对照组的88.9%(P<0.05)。两组治疗3个月的牙龈指数都低于治疗前,观察组也低于对照组(P<0.05)。治疗后3个月观察组的感染、刺激痛、出血、修复体脱落等并发症发生率为5.6%,显著低于对照组的27.8%(P<0.05)。治疗后3个月与4个月,观察组的美学评分都显著高于对照组(P<0.05)。结论:3D打印聚醚醚酮在先天性缺牙患者修复中的应用能够促进牙周清洁,减少并发症的发生,从而提高临床疗效与美学效果。     

MLL3基因对宫颈癌细胞放射敏感性和DNA损伤修复能力的影响

摘要 目的：探究髓系/淋巴系或混合谱系白血病3基因（myeloid/lymphoid or mixed-lineage leukemia 3,MLL3）对宫颈癌细胞生长、转移、放射敏感性的影响。方法：选择60例宫颈鳞癌患者的癌组织及配对癌旁组织,采用实时定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）检测检测MLL3 mRNA水平。体外培养SiHa细胞,将其分为以下5组：Control组（不转染）、NC-sh组（转染阴性对照shRNA慢病毒）、MLL3-sh组（转染MLL3 shRNA慢病毒）、NC-OE组（转染阴性对照过表达慢病毒）和MLL3-OE组（转染MLL3过表达慢病毒）。进一步采用2300EX直线加速器9 MeV ?茁射线照射细胞建立放射抵抗SiHa细胞（SiHaR）,然后将其分为：NC-sh组、MLL3-sh组、8 Gy+NC-sh组和8 Gy+MLL3-sh组。NC-sh组和MLL3-sh组细胞不照射,8 Gy+NC-sh组和8 Gy+MLL3-sh组细胞用9 MeV β射线照射8 Gy。采用MTT法检测细胞增殖情况;Annexin V-FITC/PI双染色法检测细胞凋亡;Transwell检测细胞侵袭能力;qRT-PCR检测MLL3、共济失调毛细血管扩张征突变基因（ATM）、ATM-Rad3相关基因（ATR）、乳腺癌易感基因（BRCA1）和RAD50双链断裂修复蛋白（RAD50）的mRNA水平;Western blot检测MLL3、Bcl-2相关X蛋白基因（Bax）、B细胞淋巴瘤/白血病-2基因（Bcl-2）、cleaved caspase 3、基质金属蛋白酶（MMP）2、MMP9和γ-H2AX的表达;免疫荧光染色检测γ-H2AX的表达。结果：与癌旁组织相比,宫颈鳞癌组织中的MLL3 mRNA水平显著降低（P<0.001）。与NC-sh组比较,MLL3-sh组SiHa细胞的MLL3 mRNA和蛋白相对表达量降低,细胞活力升高,细胞凋亡率、Bax和cleaved caspase 3蛋白相对表达量降低,Bcl-2蛋白相对表达量升高,侵袭细胞数量、MMP2和MMP9蛋白相对表达量升高（P<0.05）。与NC-OE组比较,MLL3-OE组SiHa细胞的MLL3 mRNA和蛋白相对表达量升高,细胞活力降低,细胞凋亡率、Bax和cleaved caspase 3蛋白相对表达量升高,Bcl-2蛋白相对表达量降低,侵袭细胞数量、MMP2和MMP9蛋白相对表达量降低（P<0.05）。与SiHa细胞相比,SiHaR细胞中的MLL3 mRNA和蛋白相对表达量均升高（P<0.001）。与8 Gy+NC-sh组比较,8 Gy+MLL3-sh组SiHaR细胞的细胞活力降低,γ-H2AX的蛋白相对表达量和γ-H2AX foci数目升高,ATM、ATR、BRCA1和RAD50的mRNA水平降低（P<0.05）。结论：宫颈癌细胞MLL3的表达下调促进了其生长和转移,但降低DNA损伤修复能力,提高宫颈癌细胞的放射敏感性。     

氧化锆全瓷修复与金属烤瓷修复对牙体缺损的修复效果及对牙周组织的影响

摘要 目的：探讨与对比氧化锆全瓷修复与金属烤瓷修复对牙体缺损的修复效果及对牙周组织的影响。方法：2017年5月到2019年3月选择在本院进行诊治的牙体缺损患者112例,根据随机信封抽签原则把患者分为观察组与对照组,各56例。观察组使用氧化锆全瓷修复,对照组给予金属烤瓷修复治疗,记录修复效果及对牙周组织的影响。结果：修复后6个月观察组的修复体边缘密合度、颜色与形态评价合格率分别为98.2 %、100.0 %和94.6 %,都显著高于对照组的87.5 %、89.3 %和76.8 % (P<0.05)。两组修复后6个月的探诊深度(Pocket depths,PD)与牙龈指数(Gingi valindex,GI)值都高于修复前,观察组高于对照组(P<0.05)。两组修复后6个月的龈沟液肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)-α与白介素(Interleukin,IL)-8值低于治疗前,观察组低于对照组(P<0.05)。观察组修复后6个月的牙龈炎、修复体断裂、继发龋等并发症发生率为7.1 %,显著低于对照组的25.0 % (P<0.05)。结论：相对于金属烤瓷,氧化锆全瓷修复牙体缺损能减少对牙周组织的影响,能抑制炎症因子的释放,从而提高修复效果,减少并发症的发生。     

积雪草酸对大鼠神经病理性痛的影响及其相关机制

目的:探讨积雪草酸对大鼠神经病理性痛的影响及其可能机制。方法:选择32只体重220~240 g的雄性SD大鼠,采用随机数字表法将其分为4组(n=8):假手术对照组(S组)、神经病理性痛组(N组)、积雪草酸5 mg/kg组(AA_1组)及积雪草酸10 mg/kg组(AA_2组)。S组大鼠只暴露但不结扎坐骨神经;N组大鼠仅制备神经病理性痛模型;AA_1组和AA_2组大鼠制备神经病理性痛模型,并于模型建立后即刻及术后1、3、5、7天分别腹腔注射积雪草酸5、10、20 mg/kg(溶于0.1 mL生理盐水)。于术前1天(T0)及术后1、3、5、7天(T1-T4)分别测定大鼠机械缩足反应阈位(MWTs)和热缩足潜伏期(TWLs),采用Western blot法检测脊髓HMGB1、RAGE、IL-1β、TNF-α、iNOS蛋白表达。结果:与N组比较,AA2组T1-T4时间点MWT显著增加、TWL明显缩短,而AA1组仅MWT显著增加(P0.05),但各组各时间点TWL比较差异均无统计学意义(P0.05)。与S组比较,N组脊髓浆蛋白HMGB1和RAGE及总蛋白IL-1β、TNF-α、iNOS蛋白表达较高(P0.05);与N组比较,AA_1和AA_2组脊髓浆蛋白HMGB1和RAGE及总蛋白IL-1β、TNF-α、iNOS蛋白表达均明显下降(P0.05)。与AA_1组比较,AA_2组脊髓脊髓浆蛋白HMGB1和RAGE及总蛋白IL-1β、TNF-α、iNOS蛋白表达都明显降低(P0.05)。结论:积雪草酸可能通过缓解HMGB1-RAGE信号通路介导的脊髓炎症反应减轻神经病理性痛。