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研究3D打印在耳鼻咽喉科领域的现状-亚博网页版登陆界面

 


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本文摘要:3D打印机技术被指出是制造业的一次革命。

3D打印机技术被指出是制造业的一次革命。基于计算机技术的发展、生产工艺的变革和新型材料的问世,目前3D打印机早已在还包括生命科学在内的多个领域取得长足进步在生物医学领域.其发展过程就是指早期的探索性术前模型拷贝,到顺利打印机适形性假体修缮骨质病变,再行到目前多种新型医用材料乃至细胞制取技术,在医学修缮的应用领域获得了尚之信的进展。南极熊接下来为大家讲解近年来3D打印机技术在生物医药领域的研究与进展,讲解其在耳鼻咽喉头颈外科领域研发现状。  3D打印机技术是一种基于预先设计,通过特定材料的逐级加到,建构三维物体的变革性、数字化生产技术。

该技术在20世纪80年代由美国麻省理丁学院首度明确提出,如同许多开创性技术一样.早期的3D打印机技术因工艺简单、效率低落、设备便宜、成品坚硬而没能推展。近年来,随计算机技术的变革,借助新型设计软件的研发以及新材料、新工艺的应用于,3D打印机技术在多个领域以求很快发展。  3D打印机技术的基本原理、生产过程及主要类型  根据“分段生产、逐级变换”的原理.3D打印机工作流程分成3步。

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  第1步为图像提供。通过光学扫瞄或全息照相取得人体的影像数据,而体内部分可以通过CT、MRI甚至正电子升空计算机断层成像(positronemissiontomography,PET)来取得高分辨率和高对比度的医学影像资料。  第2步为图像后处理。

光学扫瞄或全息照相可以取得标准的3D模型文件(stereolithography,STL)格式;CT、MRI、PET等医学影像学提供的数据一般来说储存为医学数字影像和通信标准(digitalimagingandcommunicationsinmedicine,DICOM)格式,此格式文件展开数据转化成后被加载,实现目标物体3D重复和可视化,后用计算机辅助设计(computeraideddesign,CAD)模型最后输入至3D打印机设备。  第3步为较慢成形。将要CAD数据转化成为三维实际物体,最后构建计算机辅助生产(computeraidedmanufacturing,CAM)。

  根据成型技术的原理及打印机材料的有所不同,可将3D打印机技术细分为以卜几种模式:光固化立体印刷(stereolithographyapparatus,SLA),熔融沉积成型(fuseddepositionmodeling,FDM),选择性激光工件(selectivelasersintering,SLS),分层实体生产(laminatedobjectmanufacturing,LOM),喷墨印刷(inkjetprinting)等。在实际应用于时,将根据打印机材质的有所不同和打印机精度、假体强度的差异而自由选择有所不同的打印机模式。

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  3D打印机在耳鼻咽喉头颈外科领域的研究与应用于  1、耳外科解剖学训练及医学教育:颞骨是人体内尤为简单的骨骼系统,其内不仅有错综的骨性和软组织结构,而且还包括有许多细致的含气与含液问隙。其中包括面神经、颈内动静脉、耳蜗、前庭与半规管等最重要的结构。由于颞骨内结构的个体差异较小,解剖学变异时有发生。熟练掌握颞骨解剖学是耳科医生的不可或缺技能,然而由于其立体形态点状、微观结构细致简单,传统二维图像示教具备非常的局限性,而解剖学材料(尸头)的极为短缺,使得实体颞骨解剖学的训练无法推展。

长期以来,熟练掌握颞骨手术的解剖学结构仍然是制约耳科医师技能发展的瓶颈。  自3D打印机技术问世以来,外科解剖学训练领域也有数长足进步。

Vorwerk和Begall利用颞骨CT扫瞄数据,融合CAD技术,用于SLA技术制作了最先的人体颞骨模型,并用作基本的显微镜解剖学锻炼和手术操作者仿真。其后Suzuki等通过高分辨CT扫瞄,用于SLS技术制作更加细致的颞骨模型,并可用于传统手术器械在显微镜下展开解剖学和手术锻炼。


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