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快速成型技术在颅颌面外科中的应用

来源：机械工程材料 【在线投稿】 栏目：期刊导读 时间：2021-03-12

快速成型技术在颅颌面外科巾的应用Application of rapid prototyping in craniofacial surgery李益敏综述，郑永生审校(首都医科大学附属北京同仁医院整形美容外科中心北京100()20)快速成型技术(Rf))是机械j：杯、计算机辅助发计1I制造技术(CAD／CAM)、汁笄‘机数。≯控制(CNC)、精律吖刊服驱动、检测技术、激光技术及新型材料科。、≯等高科技技术的集成。rfl]。色明湿优j二传统制造技术，近来抉得厂U新月异|，i9发展，已被』一泛』彭用J二庙t-≯、汽午制造、。乍事、【笑疗‘等领域，j0。fJ舀：【笑。誓领域的J照fI川]‘到整个应Hj领域中(1912％，特别足fI：L】H夺、颅颌旧i夕h于：}及’目’不：}治疗中。颅颌血f夕l乖：t．rftJ二其r术的复杂性和精确性，一商足医学界公¨＼的较为棘丁-的领域，选择多学科合作，多领域技术的相’f．配合，是颅颌面外科治疗的发展趋势。近年来，RP技术利颅颌面外科的紧密结合，为颅颌面外科】，内发展注入了新的，卜机，使颅颌由j外科治疗下段变得更为科学、精密和简便。本文就快速成型技术住颅颌面外科111n勺应』1]综述虫【1卜‘：1快速成型技术1．1RP技术原婵：RP技术最‘1L起源j二20IIl：纪80年代后期的航卒T、lk，是基J二分层技术、堆移{成型、直接{-，KI]村-CAD模型或CT数据等快速牛产样件的先进制造成组技术总称。NP技术不川}二传统的之除成型、拼合成型及受迫成型等制造加l：手段，足利川骥料、陶瓷、复合蜡等符种材料累加法直接制造…样件。其基本原理赴：分层制造，逐层番加…，实现种|¨点剑线、rfl线到面、f}1面再组成立体结构的过稃。RP具体过程大体可分成二步：①数据准备：通过计算机qi成零件二维CAD模型，或CT数据的准备，然后用切片软件将i维CAD模型切成人约0．5～2mm厚的薄片伟zlrl王-0得层面的轮廓信息；②分层卺力¨成型：符层截而轮廓数据信息转换成数摔加』：命令，控制激光束选择。rt切割‘层层原材料(如：同化液态树脂、复合蜡粉等粉末材料、u贲射粘结剂或热熔材料等)，形成符截面轮廓并叠加成-22fi{)护rIiiI-；③肝处理过程：进行模型表面处理清洁等。1．2快速成，钽技术112艺种类及加】：材料：快速成，1≯技术r艺多种，』川一常川n勺较为成熟l，I勺仃人种：①光剧化(SI。)：②选择一rL激光烧结(sl。s)：⑧／A-t火物体制造(LOM)；④熔融』I}：积成州(H)M)；⑤激光近似成珏!技术(I。FNS)：⑥i维打L；lJ技术(3DI，)。4i川的披术T艺1，J‘以选择不川fi9』JII l：材料。1．3快速成J性技术的特，^：RP技术／fj川川譬统的制造T艺，其优越一rr亿Ji：①采Jfj”接触加r，／1i前仃何／『j具、模』I等；②乍』、’‘过科数。，化，I·J‘随时修改，随时制造，并r，川5[到见人恤’、r；③牛，、、‘成小‘∥“品数景尤笑，特别适合rfL个模月}!的牛』、’“；④能q彩实现快速铸造、快速模，刚jIJ造；⑤乍，、、‘过州没仃切割、噪声村1振动，仃利于环保；⑥J、’‘1㈨__|‘J制造过利oj模，弘 fJ勺复身导。Pk7己关，IlJ+以ibl造f r-意Jf5：1)tI’『勺模)l!。2快速成型技术在颅颌面外科中的应用存1父’、产的领域RI，技术山童111．』皿¨JJ矽1年：}，J亡JL足对于颅颌嘶外事t、坩外科、骼形外科等n钏仔t床实践。利1H=JRI)技术¨J‘以Di川If…～、外部i维结构j艺个仿真的，卜物模型。俯助忠静术K解r扛lI川i构模j亿阪，卜I，j‘以更l‘【观地J7解术l：)‘：状况，”结合模，弘jI体讨论病例，制定殳合明蛐，J丁术力‘案。对J‘复力}病例，。实施模，弘外科，预演术Il，ItJ．能遇到f19州题，j{：比较此术式的优劣，同II,J-也m年轻l欠，1吨近爪旦亚fjt'fl_【!'fl'J操作训练引。2．1颅颁Ifij馊组织1'19*i'i6J'rl复制：颅顺m¨4'川织形念不规则，结构复杂，刷俐解剖父系律卜切，通过X线片及甲．纯的cT片很难精确诊断痫变1'19实际：1人态祠I部位。最‘IL仃学彬‘征1989年I_!|J将该技术J训1JJi忠嚣(19诊断。IlaersPE。埘Ji建、川内21例忠齐I'i9-：Tflkf萸型进行分类，认为模J1}吵￡仃埘颅颌郝综合征、Ih渊j不埘称、器。I、{’距离过远、人型缺损等畸形的诊断、治疗仃意义，而刈于多发性骨折的错化矫1l：没彳r馏助。D’UrsoPS等”刈q5侈“一贞颁Ini颁阿B sat杉4进ij：仿真生物模型及影像的列比，分析结果表}JJj模型fr利T二改善于术殴汁(模，弘达82．21％，影像为44．09％)；迎¨l作朽‘：*|j水7l二，阿郡I欠十4人。学附榭北京川f．陕院帮形外科 yongsheiig zheng@siMCOIII：研究乃向：纠织移批，器。I、州f遗，炎弈外科等。术自仃诊断冲；确二年达95．23％(影像的准确率为65．63％)，模叶!的测量误左为7．91％，远远低J二影像测景误露，111．14％，应川J仿真模型后r术11'1‘I'HJ、卜均降低17．63％。A11iVCF等。“利用cT数据结合sI。乃法复制颅。rJhi’，并’j原颅骨标本进行测量比较，绝划误芹 ni0．卜～4．62ram之问，、1i均误差为0．85mm，认为SL力‘法几J．以精确复制颅’日hi’。Bianchi等引利J¨离休卜颁骨CT数挑÷、SI。技术复制_卜+颁’肖’模型，总休误，苫存0～4．O。'0，iul-H刮，¨I解剖细17清晰I—J辨。林李尚等f”利川RP技术读取I。‘。陀三Lf，则门螺旋cT数拂孙J作…哐 i维模，1i!，结果更加精确，模型‘引硬骨的、l?均夕j：值为(0．22±1．0d)INn。米赴尔iI对根据螺旋CT数据制作n勺i维模』慢进iJ二测时，认为模型的总体误左r·J以托j ill行：0．02～0．53ram，当乓-l rJ-负’{jlj’模征!的误并j f}：0．02～0．2Zimm，牙,Zi模型f内误差在0．04～0．53miII之间，颅。日Ill’、牙齿模型’了实体无{【_I!著性笼片。Rf)模J性能够复制颅颌厕骨7itDj的真实情『兄，提高临床诊断|1{J准确二爷。2．2颅颌面软纰织的复制：软flI．织的数据米源通tⅣ是螺旋cT利MRl数拼。Coward…利川MRI数拂；小VI|；1j镜像原±艰川SL力’法制作Ⅲ’j健侧q：相同的树脂忠耳赝复体。焦婷等”’利削多排螺旋CT数拂b应用LOM法制作缺损K耳廓…模，然后朋医用础胶酬制刚郭孙胶吲1模义耳，彤念精度尚，个性化高。李风、皇等110心用SLS技术，利用iTfi；激光{-1摧I【f“，鼻数扔}制作舁蜡模，弘，片翮制…硅橡胶鼻赝复体，扶得结果足赝女休与蜡模测量兀明漫差异，提供了‘种舁赝复休新|JJ勺制作力‘法。2．3定制个一陀化修复体：运川RP技术，根据镜像瞒i邢，通过CAD系统制作f颐颌而个性化枇入体，利料 r，JI以选取铸造钛扳、个阽化钛合金、件橡胶、人1．骨等。2．3．1埘J二颌面外科：Tj deman等“j‘一存1992‘r即刈__I：颔。FFijl’切除术肝缺损忠者实施术·{J填塞L定制的快速成型铸造钛网雨II’I体髂骨。忖块、局部软组纵覆盖联合力‘法进行即时修复，狱得满意的近期效果。Eufi rigoFH lij：。叶}l道埘于22例顺御ⅢI i缺拟忠告制作个性化铁板植入物最建外形，址并降低丁术时间IJ，外获得良好的父窬Sjl-Jlj。肝EufingerH义陆续报道1r计算_l!JL4iIj助i-的个性化钛网杠I『盎1|未。}，的』、VHJ，肖定J7该种技术在临床中的显著成效。另仃学老+报道设计制造个性化钛板修复体修复腭|{-lj缺损。刘彦普…利刷R|)与反求技术制f／}：缺损r颌骨】，|勺树脂模吓!，通过铸造技术制造纯饮修复支架进行个性化修复人块卜-锁骨u／叭"I，．贝11，乃‘法简便、精确，I¨叫时修复外J1：74i】币建illl¨爵功能。杨连、r等…J避J1JCAD利RP技术联合』{jJ二卜颌骨肿Ij南i=：JJ除术肝骨缺损的个体化修复弧建。I r，术6订预制啊建个。I!l(h钛板，}I【lJ时修复’同Ill’缺拟，摊1ij r术精确艘。2．：3．2对nl|iiJ|¨向缺损：使1Lj』RP技术修复颅坩缺拟 n婿J|内外止囱+人里II．报J逆。Wilideil j等“j将}刻支术胁J1J ji lO侈0fj负。忖。I叭"k，-9Iil’内地!揣‘，mofl：…精斫0『1，j个。r}化钛板卣接修复缺损，狱得’j～掳意的火棒效果。I)’u11SOPS“、I应川Rl，技术制造…I'l"J个。I"1i化内烯酸修复休修复f坝。HI,I’叭／"I，-vij，术前ji：进行修复休’J缺损模，㈨勺模拟，『．术时m州j㈦减少并J、1。叫i良女J，1：14jilfri床结果。吲内归来…?1利川医川钛铸造个。I'l!'fbl r贞1hJil爹复体修女颅。门hi’缺拟，效果良好。徐建。1iⅢ制作E¨复合’Il!颅一h日i’颁制体修复额颞项K人㈨移{颅。IhJi’叭I'1，yij，f,li粜I正示预制体1j缺损川}1≈fil织精确吻合。盟德林“j报jn皋r cT数捌、一队速成Jl刚支术fOi；1j0饮合金个。rl：化f，负骨缺损修复术切实I，J‘行，修复体具仃良fc州勺纰织十¨容性、足够的强度，lI一‘[IUI：体l～K期仃胃f。2．4模，性外科丁术模拟：胁r术模拟¨J‘以选择汁3==；『机辅助r术模拟利模，性外干：t-F．术模tl-拟。}m肖‘为虚拟 j1：境，肝者‘为实物模，弘贞‘丈环境，J川I模J魁外科九 u月空l』：台贝夕I、干斗■被』1泛使』『]。_f，l：^贝台|：}{ifif5，I、干：}r}1，Lill cc等驯将快速成型模州应川剑／i,Ji颅i(i『|l|奇形忠者术6订模拟rI r，认为术自订模拟仃助J二推动卢负御{illf外科的发展，能获得更为精确的丁-术效果。㈧外仃0j肖‘运』}ilSI。S技术复制颅颌Ifii恺龙仿7Ii物模型，术|j订为颅钡而骨骨折伴畸形忠肯实施丁术模拟，效粜满意。同内脚晓军等上n将模型外科J衄用到对陈¨…箱顷骨骨折的治疗，1I，行j术前实施模型外科，町以简化术-}1丁术步骤，提高治疗效果。何冬梅等匕刨；恪模犁』逆』口Ji颧’}hli’粉碎1生。rhjt‘折、J颏Iflf／1i刈桷；等Ⅲ奇717．I}，，术前模拟r术过槔，以确定截骨科：、移动颁骨的范俐，效果满意。孙坚等。11利川CAI)／CAM技术作为|：领骨人，i!缺拟霞建n勺模型外科t丁-段，埘J二病态i维模计!进行设训‘截付线、固f归等模拟r术，有助于术t|]移植骨的玳确摆位以及植入体植入的轴IiU，避免术』，j移位。2．5下术模版的设讨‘与制作：颅颁面小块的缺损畸