为下颌骨重建评估3D打印支架

发布者:匿名 2019-05-30 浏览量:2582


“用于下颌骨重建的假体支架的数字设计,分析和3D打印”中,我们进一步了解了医疗领域在下颌骨手术、重建、当前和未来植入物改进的潜力方面取得的进展,以及对当今障碍和如何克服障碍有了更多了解。

3D打印对整个医疗领域来说是无价的,因为它几乎能够定制所有东西,并且可以为那些可能在以前的“一刀切”限制下奄奄一息患者提供针对的护理。特别是定制的植入物为患者提供了新的选择,因为可以创造出多孔、轻质的结构来帮助重建,最终恢复正常功能,如咀嚼和吞咽营养素。在这项研究中,沙特国王沙特大学的沙特研究人员创造了两种不同的定制支架设计(一种顶部和底部板,以及一种内部多孔板),他们随后对其实用性和美观性进行了评估。

作者将这种完美的支架描述为一种多孔、无裂缝、完全生物相容的支架。先前的研究表明,钛作为一种材料是非常有效的,但也可能导致机械性能的恶化,最终导致植入物的吸收或失效。3D打印在重建、康复和外科手术方面都有潜力。

在几种3D打印技术中,电子束熔化(EBM)被认为是通过食品药品监督管理局(FDA)的计算机辅助设计(CAD)模型快速、成功地制造钛医用植入物的方法,并且符合欧盟(CE)的批准

到目前为止,研究人员还没有关于下颌骨重建或生物力学特性、稳定性和完整性,或相关支架和结构测试的明确研究。在这里,他们研究了一名40岁的患者,他患有畸形和“左下颌区域的损伤。该患者最初在急诊室接受治疗,首先进行了一系列CT扫描,发现了下颌骨连续性缺陷和大量骨丢失。

提出的定制下颌假体支架的设计分析和制造方法。注:红色圆圈表示工程和医疗部门之间正式召开的脚手架设计验证和评估会议。

使用Materialise Mimics软件将图像转换为3D文件,然后使用FDM 3D打印机与ABS材料一起创建框架模型。然后使用Formlabs 2 SLA 3D打印机制造下颌假体支架。研究人员使用微型CT扫描评估了结构的重量完整性和准确性。

描述不同平面肿瘤区域的患者解剖模型

最终,通过有限元分析、重量分析和拟合精度评估,可以推断,顶部和底部多孔板支架比内部多孔植入支架更有利于骨重建,可以成功地用于下颌骨缺损的重建。事实上,可以肯定的是,在下颌骨重建中使用假体支架能够满足更轻的植入物的持续需求,精确的安装、更少的手术时间和最少的修改研究人员表示

这一领域的研究必须在未来继续进行,以获得进一步创新的植入物设计和重建方法。作者希望通过引入不同多孔结构的新设计,并对其在下颌骨修复中的强度和准确性进行分析,从而扩大这项工作。此外,作者希望通过在未来进行广泛的临床(体内)研究来扩展这项工作。

下颌骨重建可能是一项具有挑战性的尝试,但如果成功的话,它可为咀嚼困难的患者提供令人难以置信的价值,并且由于缺陷或肿瘤切除而持久可理解的自我意识。

用于下颌骨缺损的定制假体支架(植入物)设计的步骤顺序

a熔融沉积造型机及其制造的聚合物模型(b)显示肿瘤区域和(c)SLA机器及其制作的下颌骨支架(d)特写视图。

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