3d打印技术临床应用 课件
合集下载
3D打印技术的应用ppt课件
航空航天
➢ 航空航天精密复杂零件的金属直接成形
激光选区熔化制造的整体叶环Байду номын сангаас激光近成形的叶片
（美国Morris公司）
（美国Optomec公司）
薄壁涡轮燃烧室零件 （德国EOS公司）
航空航天
➢ 航空航天精密复杂零件的金属直接成形
带筋壁板的优化设计与制造： ➢ 整体制造，减少装配，提高安全性 ➢ 内空结构，节省材料与能耗，是实现
绿色航空航天的新手段。
航空航天
➢ 航空航天精密复杂零件的金属直接成形
高温合金空心涡轮叶片样件 （西安交通大学）
航天飞行器的激光近成形一体 化制造样件（西北工业大学）
航空航天
➢ 航空航天金属结构件的激光成形修复
激光成形修复的误加工或有缺陷零件： （a）高温合金叶片；（b）钛合金叶片；(c) 钛合金机匣
打印制作首饰原版，精度高，降低起版师的工作难度和劳动成本，也加快了产 品的上市速度。
戒指及其它工艺品
钛金属蜂鸟工艺品
18K黄金个性化袖扣 （引自德国EOS公司）
衣食住行
➢创新性教育 3D打印技术及相关设备走进高校或者高等职业学校，可以使学生们充分
了解先进制造技术的突出优势与传统加工技术的区别，并在一定程度上掌握、 实际应用该技术，对未来创新技术的发展和创新人才培养具有实际意义
3D打印技术的应用
1、工业应用 2、建筑设计 3、文化产业 4、生物医疗
5、衣食住行
工业应用
3D打印所具有的无模具、快 速、自由成形的制造特点给工 业产品的设计思想和制造方法 带来了翻天覆地的变化。
航空航天
航空航天产品要求长寿命、高可靠和 能适应各种环境、同时要满足高强度、 轻量化的要求，结构复杂，使得研发制 造周期较长，3D打印技术所具有的无模、 快速、自由成形的特点有望缩短航空航 天产品的研发和生产周期。
3D打印技术在医学中的应用ppt课件
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3D打印在生物中的应用
定义
技术前景
应用
发展方向
2019/11/14
3D生物打印技术的定义
3D生物打印是以计算机三维模型为基础，通过软 件分层离散和数控成型的方法，定位装配生物材料或 活细胞，制造医疗辅具、人工植入支架、组织器官等 生物医学产品的3D打印技术，3D生物打印是目前3D 打印技术研究最前沿的领域。
3D生物打印技术的应用
随着技术的发展，组织工程支架和植入物 的3D打印也日趋成熟。首先借助CT、ECT技 术获取人体模型器官模型，通过3D技术处理： 包括3D模型的建立，然后对不同材料、部位 进行建模。最后指导3D打印设备喷射生物相 容性材料，形成所需要的结构。3D打印在构 建植入物的微观结构方面相对传统工艺有很 2019明/11/14显的优势。在美国，仅骨移植修复材料的
2019/11/14
3D生物打印技术的应用
现阶段，一些皮肤、脂肪组织可以打印并用 于修复。打印移植器官还在研究中，最有希 望率先突破的领域可能在人工肝脏方面。
做药物研发领域的药物筛选的模型。细胞 打印成型组织和器官可以用来进行药物筛
2019/11/14
选的试验，弥补现阶段蛋白筛选直接到动
3D生物打印技术的应用
3D生物打印技术的应用
2019/11/14
3D生物打印技术的应用
2013年上半年，普林斯顿大学的研究 人员成功的打印出具有功能性的仿生耳朵， 造价1000美元（约合人民币6000元）。研 究人员表示，他们所创造出的仿生学耳朵在 能力上要远远超过正常人的听觉，甚至可以 听到无线电的频率，因为这个耳朵的组织是 2019/与11/14 电子技术结合在培养皿中生长。
3D打印在生物中的应用
定义
技术前景
应用
发展方向
2019/11/14
3D生物打印技术的定义
3D生物打印是以计算机三维模型为基础，通过软 件分层离散和数控成型的方法，定位装配生物材料或 活细胞，制造医疗辅具、人工植入支架、组织器官等 生物医学产品的3D打印技术，3D生物打印是目前3D 打印技术研究最前沿的领域。
3D生物打印技术的应用
随着技术的发展，组织工程支架和植入物 的3D打印也日趋成熟。首先借助CT、ECT技 术获取人体模型器官模型，通过3D技术处理： 包括3D模型的建立，然后对不同材料、部位 进行建模。最后指导3D打印设备喷射生物相 容性材料，形成所需要的结构。3D打印在构 建植入物的微观结构方面相对传统工艺有很 2019明/11/14显的优势。在美国，仅骨移植修复材料的
2019/11/14
3D生物打印技术的应用
现阶段，一些皮肤、脂肪组织可以打印并用 于修复。打印移植器官还在研究中，最有希 望率先突破的领域可能在人工肝脏方面。
做药物研发领域的药物筛选的模型。细胞 打印成型组织和器官可以用来进行药物筛
2019/11/14
选的试验，弥补现阶段蛋白筛选直接到动
3D生物打印技术的应用
3D生物打印技术的应用
2019/11/14
3D生物打印技术的应用
2013年上半年，普林斯顿大学的研究 人员成功的打印出具有功能性的仿生耳朵， 造价1000美元（约合人民币6000元）。研 究人员表示，他们所创造出的仿生学耳朵在 能力上要远远超过正常人的听觉，甚至可以 听到无线电的频率，因为这个耳朵的组织是 2019/与11/14 电子技术结合在培养皿中生长。
D打印技术在医学中应用PPT课件
关法律法规。
专业人才匮乏
目前缺乏具备D打印技术的专 业人才，需要加强人才培养和
引进。
04
D打印技术在医学的未来展望
D打印技术在医学领域的发展趋势
精细化制造
随着3D打印技术的不断进步，未来医 学领域的打印精度将更高，能够制造 出更精细的医疗设备和植入物。
生物相容性材料
个性化治疗
随着基因编辑和细胞培养技术的发展， 未来医学领域将更加注重个性化治疗， 3D打印技术将为个性化治疗提供更多 可能性。
药物3D打印
01
药物3D打印是一种将药 物粉末逐层堆积成三维 实体的制造技术。
02
通过药物3D打印，可以 制造出具有特定形状、 大小和释放速率的个性 化药物。
03
药物3D打印有助于提高 药物的疗效、降低副作 用和改善患者的用药体 验。
04
药物3D打印技术仍处于 研究阶段，需要进一步 的临床验证和法规审批。
D打印技术在医学中应用 PPT课件
• D打印技术概述 • D打印技术在医学领域的应用 • D打印技术在医学中的优势与挑战 • D打印技术在医学的未来展望
01
D打印技术概述
D打印技术的定义与原理
定义
D打印技术是一种增材制造技术 ，通过逐层堆积材料来构建三维 物体。
原理
D打印设备在计算机控制下，根 据三维模型的数据，将材料逐层 堆积，最终形成实物。
利用3D打印技术制造出高精度、高 质量的医疗器械，提高医疗设备的 可靠性和安全性。
THANKS
感谢观看
03
D打印技术在医学中的优势与挑战
D打印技术在医学中的优势
个性化定制
D打印技术可以根据患者的具体需求和生 理结构，定制出更加贴合患者需求的医疗
专业人才匮乏
目前缺乏具备D打印技术的专 业人才，需要加强人才培养和
引进。
04
D打印技术在医学的未来展望
D打印技术在医学领域的发展趋势
精细化制造
随着3D打印技术的不断进步，未来医 学领域的打印精度将更高，能够制造 出更精细的医疗设备和植入物。
生物相容性材料
个性化治疗
随着基因编辑和细胞培养技术的发展， 未来医学领域将更加注重个性化治疗， 3D打印技术将为个性化治疗提供更多 可能性。
药物3D打印
01
药物3D打印是一种将药 物粉末逐层堆积成三维 实体的制造技术。
02
通过药物3D打印，可以 制造出具有特定形状、 大小和释放速率的个性 化药物。
03
药物3D打印有助于提高 药物的疗效、降低副作 用和改善患者的用药体 验。
04
药物3D打印技术仍处于 研究阶段，需要进一步 的临床验证和法规审批。
D打印技术在医学中应用 PPT课件
• D打印技术概述 • D打印技术在医学领域的应用 • D打印技术在医学中的优势与挑战 • D打印技术在医学的未来展望
01
D打印技术概述
D打印技术的定义与原理
定义
D打印技术是一种增材制造技术 ，通过逐层堆积材料来构建三维 物体。
原理
D打印设备在计算机控制下，根 据三维模型的数据，将材料逐层 堆积，最终形成实物。
利用3D打印技术制造出高精度、高 质量的医疗器械，提高医疗设备的 可靠性和安全性。
THANKS
感谢观看
03
D打印技术在医学中的优势与挑战
D打印技术在医学中的优势
个性化定制
D打印技术可以根据患者的具体需求和生 理结构，定制出更加贴合患者需求的医疗
3D打印技术在医学中的应用 PPT课件
2020/5/20
3D生物打印技术的应用
3D细胞打印主要有三方面的具体应用：
➢ 作为医学实验的研究工具。细胞打印的产品包括组织和器官两 类，细胞准确定位和培养之后，形成的结构具备生物特性，可以作 为很好的医学研究工具。
➢ 构建和修复组织器官。细胞打印成型组织和器官可以根据病体的 需要进行器官移植和修复。
2020/5/20
3D生物打印技术的应用
器官短缺已经成为一个全球性的难题。长久以来，医疗行业投 入了大量的资源进行研究以期解决移植器官不足的难题。而近期 3D打印肝脏、3D打印肾脏等医疗领域取得的突破，正让整个医疗 行业兴奋不已。生物器官的打印材料是组成器官的细胞，从打印头 里出来的不是无生命的物质，而是活细胞。
2020/5/20
3D生物打印技术的前景
3D生物打印发展空间巨大源于三方面的原因： ➢ 全球医疗领域的开支巨大，为3D打印技术提供了潜在的发展空间；
现今社会的存在一种健康危机，就是器官短缺。随着医学的不断 进步，我们的寿命较以前有了很大的延长。问题是，我们活的越久，我 们身体器官就越容易失灵，而当前，我们没有足够的器官来替换。有数 据表明，在过去十年里，需要移植器官的病人增加了一倍，但是，器官 移植手术并没有增加。
2020/5/20
3D生物打印技术的前景
➢ 3D打印技术以其快捷、准确性见长，以其个性化制造能力与病体 需求的差异性充分结合，在人工假体、人工组织器官的制造方面产 生巨大的推动效应；
我们知道， “3D打印”是通俗的叫法，学术名称为“快速原型 制造 ”(Rapid Prototyping&Manufacturing)。它利用现代计算 机技术，采用材料累加新成型原理，直接由CAD等数据打印自称 三维实体模型。
3D生物打印技术的应用
3D细胞打印主要有三方面的具体应用：
➢ 作为医学实验的研究工具。细胞打印的产品包括组织和器官两 类，细胞准确定位和培养之后，形成的结构具备生物特性，可以作 为很好的医学研究工具。
➢ 构建和修复组织器官。细胞打印成型组织和器官可以根据病体的 需要进行器官移植和修复。
2020/5/20
3D生物打印技术的应用
器官短缺已经成为一个全球性的难题。长久以来，医疗行业投 入了大量的资源进行研究以期解决移植器官不足的难题。而近期 3D打印肝脏、3D打印肾脏等医疗领域取得的突破，正让整个医疗 行业兴奋不已。生物器官的打印材料是组成器官的细胞，从打印头 里出来的不是无生命的物质，而是活细胞。
2020/5/20
3D生物打印技术的前景
3D生物打印发展空间巨大源于三方面的原因： ➢ 全球医疗领域的开支巨大，为3D打印技术提供了潜在的发展空间；
现今社会的存在一种健康危机，就是器官短缺。随着医学的不断 进步，我们的寿命较以前有了很大的延长。问题是，我们活的越久，我 们身体器官就越容易失灵，而当前，我们没有足够的器官来替换。有数 据表明，在过去十年里，需要移植器官的病人增加了一倍，但是，器官 移植手术并没有增加。
2020/5/20
3D生物打印技术的前景
➢ 3D打印技术以其快捷、准确性见长，以其个性化制造能力与病体 需求的差异性充分结合，在人工假体、人工组织器官的制造方面产 生巨大的推动效应；
我们知道， “3D打印”是通俗的叫法，学术名称为“快速原型 制造 ”(Rapid Prototyping&Manufacturing)。它利用现代计算 机技术，采用材料累加新成型原理，直接由CAD等数据打印自称 三维实体模型。
药物3d打印PPT课件
后处理及质量控制
对打印完成的药物制剂进行后处 理，如去除支撑结构、烘干等， 同时进行质量检查，确保产品符 合预设标准。
质量评价标准与方法
评价标准
制定全面的质量评价标准，包括药物 的含量、均匀度、溶出度、杂质等关 键指标，确保产品质量可控。
评价方法
采用先进的检测技术，如高效液相色谱 法（HPLC）、紫外可见分光光度法 （UV-Vis）等，对药物3D打印制剂进 行准确、快速的质量评价。
发展历程
起源于20世纪80年代，随着技术 进步和成本降低，逐渐应用于医 疗、建筑、航空航天等领域。
药物3D打印技术特点与优势
技术特点
个性化定制、精准控制药物剂量、实现复杂药物结构等。
优势
提高药物研发效率、降低生产成本、改善患者用药体验等。
应用领域及市场前景
应用领域
新药研发、临床试验、个性化治疗等。
利用喷墨技术将药物溶液逐层沉积在 基底上，形成三维药物结构。
采用微型喷嘴将药物浆料或熔融药物 逐层挤出，堆积成所需形状。
激光辅助3D打印机
通过激光束对药物粉末进行逐层扫描、 熔化并固化，构建三维药物实体。
设备结构、工作原理及操作流程
设备结构：主要包括打印头、供料系 统、运动控制系统、打印平台等部分 。
市场前景
随着精准医疗和个性化治疗需求的增加，药物3D打印技术市场潜力巨大。预计未来几年内，该技术将在医药领域 得到广泛应用和推广。同时，随着技术的不断发展和创新，药物3D打印设备与技术
常见药物3D打印设备类型
喷墨式3D打印机
微挤压式3D打印机
04
药物3D打印材料选择与 制备
常用药物3D打印材料类型及特点
聚合物材料
金属材料
3D打印技术在生物材料中的应用课件ppt
Result of torque test for the RBM implant and MRI
2021/3/10
15
三维打印
Three-dimensional printing (3DP)
2021/3/10
H.W. Kang.Nat. Biotechnol, 34 (2016), pp. 312–31619
用前景，也面临诸多问题。
2021/3/10
20
放映结束 感谢各位的批评指导！
谢 谢！
让我们共同进步
2021/3/10
21
选择性激光烧结
概念：高功率激光融合小颗粒粉体材料的固体快速成型技术 流程：粉末与粘结剂结合形成前驱体——在平台表面铺上一
层前驱体——计算机控制高功率激光扫描——烧结完成再 铺上下一层前驱体——得到三维立体材料 优点：不需要支撑材料；不需要有机溶剂；不同层间组分可 调；高强度 缺点：热传导导致边缘融合降低分辨率；
2021/3/10
Laura E. J. Mater. Chem. B, 2015,3, 8348. 12
选择性激光烧结
Selective laser sintering/melting (SLS)
2021/3/10
Pattanayak DK. Acta Biomater. 2011;7:1398–14306
2021/3/10
Zhou X, et al. ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8(44): 30017-30026.
10
2021/3/10
Zhou X, et al. ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8(44): 30017-30101 26.
三D打印技术在医学中应用培训课件
3/19/2021
三D打印技术在医学中应用
5
3D生物打印技术的前景
➢ 3D打印技术以其快捷、准确性见长，以其个性化制造能力与病体 需求的差异性充分结合，在人工假体、人工组织器官的制造方面产 生巨大的推动效应；
我们知道， “3D打印”是通俗的叫法，学术名称为“快速原型 制造 ”(Rapid Prototyping&Manufacturing)。它利用现代计算 机技术，采用材料累加新成型原理，直接由CAD等数据打印自称 三维实体模型。
当前，3D生物打印领域的先驱是美国的Organovo公司。
Organovo公司成立7年来，在3D生物打印领域取得了一系列引人
瞩目的突破，包括：打印第一个全细胞工程人体动脉；使用来自脂
肪组织的干细胞制造动脉；首次将生物打印的组织植入活体（动物
）体内；3D打印具有全部生物活性和功能的人体肝脏组织并保存
了40天。
三D打印技术在医学中 应用
3D打印在生物中的应用
定义
技术前景
应用
发展方向
3/19/2021
三D打印技术在医学中应用
2
3D生物打印技术的定义
3D生物打印是以计算机三维模型为基础，通过软 件分层离散和数控成型的方法，定位装配生物材料或活 细胞，制造医疗辅具、人工植入支架、组织器官等生物 医学产品的3D打印技术，3D生物打印是目前3D打印技 术研究最前沿的领域。
心脏的3D生物打印也取得了很大的进展，它首先培育心脏的活 细胞，然后通过打印头按照设计好的模型逐层打印。虽然打印出来 的心脏只具备一部分心脏的功能，但对我们来说是一个很大的进步。
在网易公开课中，有一个名叫“如何'打印'出人类的肾脏”的演 讲，是外科医生安东尼·阿特拉展示如何用三维细胞打印机打印出 人类肾脏的视频。由于视频较长，有兴趣的同学可以自己上网搜索。 下面是视频的一个截屏：
3D打印在神经领域的应用PPT演示课件
3D打印在神经领域的应用
3D打印在神经领域的应用
颅内动脉瘤 从三维诊断到精准模拟
.. .
3D打印在神经领域的应用
3D打印技术
3D打印技术（three dimensional printing） 又称为“快速原型制造”，增材制造； 3D打印技术的兴起，给传统的制造、设计、 文创、航空航天等产业带来了巨大冲击； 3D打印技术开始应用到医疗实践中。
.. .
全神贯注神经介入研讨会之北京站
3D打印在神经领域的应用
颅内动脉瘤
脑血管病是危害人类健康和生命的常见疾病，患病 率为400-700/10万； 我国约有4千万颅内动脉瘤携带者； 颅内动脉瘤的患病率为1-7%；颅内动脉瘤的高破裂 率，每年1-2%；颅内动脉瘤的死残率高达60%。
全神贯注神经介入研讨会之北京站
.. .
3D打印在神经领域的应用
三维诊断的精准性
诊断的关键是精确性！ 标准模体和模体试验
全神贯注神经介入研讨会之北京站
.. .
3D打印在神经领域的应用
三维诊断的精准性
颅内动脉瘤的测量
a.对象：DSA图像和3D打印产品 b.方法：动脉瘤颈宽、瘤体长轴，瘤颈角；软件上测量、实体测量
c.结果：
c.结论：三维打印产品的角度误差和直径误差均很小。
脑血管造影是诊断脑血管病的金标准
1927年Moniz首先创立了脑血管 造影检查技术并应用于临床； 1958年seldinger较为系统地报告 了经皮股动脉插管全脑血管造影 的诊断方法，从而基本满足了脑 血管病诊断与治疗的需要。 传统的脑血管造影至今仍是诊断 脑血管病的金标准。
全神贯注神经介入研讨会之北京站
3D打印在神经领域的应用
3D打印在神经领域的应用
颅内动脉瘤 从三维诊断到精准模拟
.. .
3D打印在神经领域的应用
3D打印技术
3D打印技术（three dimensional printing） 又称为“快速原型制造”，增材制造； 3D打印技术的兴起，给传统的制造、设计、 文创、航空航天等产业带来了巨大冲击； 3D打印技术开始应用到医疗实践中。
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全神贯注神经介入研讨会之北京站
3D打印在神经领域的应用
颅内动脉瘤
脑血管病是危害人类健康和生命的常见疾病，患病 率为400-700/10万； 我国约有4千万颅内动脉瘤携带者； 颅内动脉瘤的患病率为1-7%；颅内动脉瘤的高破裂 率，每年1-2%；颅内动脉瘤的死残率高达60%。
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3D打印在神经领域的应用
三维诊断的精准性
诊断的关键是精确性！ 标准模体和模体试验
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3D打印在神经领域的应用
三维诊断的精准性
颅内动脉瘤的测量
a.对象：DSA图像和3D打印产品 b.方法：动脉瘤颈宽、瘤体长轴，瘤颈角；软件上测量、实体测量
c.结果：
c.结论：三维打印产品的角度误差和直径误差均很小。
脑血管造影是诊断脑血管病的金标准
1927年Moniz首先创立了脑血管 造影检查技术并应用于临床； 1958年seldinger较为系统地报告 了经皮股动脉插管全脑血管造影 的诊断方法，从而基本满足了脑 血管病诊断与治疗的需要。 传统的脑血管造影至今仍是诊断 脑血管病的金标准。
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3D打印在神经领域的应用
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备零件，常用于非承重要求的零件制作。
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医学领域3D打印的应用
?选择性激光烧结技术SLS ?可采用多种材料，如塑料、陶瓷、金属等
，可用于制作定位导板模型， 制件强度高 ，材料利用率高。
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医学领域3D打印的应用
?选区激光熔化技术SLM ?常采用钛合金等材料，用于制备颅骨、颧
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医学领域3D打印的应用
? 由此看出，在3D打印技术的帮助下可以进行精确的术前 设计，医生对患者左手的小指、无名指进行再造，让其左 手日后重新拥有拿捏功能。
? 此次将3D打印技术应用于手指再造的治疗，在我省尚属
首次。
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医学领域3D打印的应用
1
三维印刷技术 3DP
2
选择性激光烧结技术SLS
3
选区激光熔化技术SLM
4
熔融沉积造型技术FDM
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医学领域3D打印的应用
?三维印刷技术 3DP ?常采用非金属粉末材料，通过逐层 粘结制
5
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手术
医学领域3D打印的应用
? 定制假体中的应用 由于患者的骨骼结构因人而异，所以 根据特定患者的CT或MRI数据而来设计并制作种植体， 这样极大地减少了假体制作的 出错几率，实现了假体制 造和植入的“个性化”。目前， 3D打印技术已广泛应用 于颅骨、眼眶、颌骨及牙假体、耳廓假体、人工骨盆等 的个性化制作。 图3为定制假体设计流程图，定制化假体 是根据患者自身的信息和数据制作的，对假体与身体的适 配性要求很高。因此在设 计过程中，不仅要精确设计缺 损部位的形状，使假体可以嵌入缺损部位中，增强边缘密 封性，使固位稳定，而且还要准确的设计假体的力学强度 ，从而保证假体的应力分布
Logo ? 郑主任采取了3D打印技术，为患者进行手术
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? 传统 3D技术
? 传统再造方法:
? 凭借医生经验大致设计，截取的脚趾按缺损量扩大1.1倍 切取，然后进行修剪，造成患者身体组织浪费，对供区造 成过度损伤，影响患者行走。
? 3D技术:
? 利用CT重建患者左、右手三维图像，利用右手镜像模拟 设计，打印出患者1：1左手模型。该一模型可以精确地显 示出缺损“指体”的长短、粗细，血管、神经的解剖位置 。
医学领域3D打印的应用
?图1术前策划流程图，对于修复部位与原型 相匹配模型设计是这项技术的难点。可以 根据特定患者的CT数据来逆向建模，这 样 极大地减少模型出错的可能性，有利于建 立准确的患处模型。除了进行术前模拟策 划，还可以通过3D打印技术模型向患者及 家属详细讲解病变的复杂性及手术操作的 危险性，取得患者及家属的理解与配合。
骨部位缺损的、具有一定承载能力的定制 化假体 等。
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医学领域3D打印的应用
?熔融沉积造型技术FDM ?一般是热塑性材料，如蜡、ABS 树脂，常
应用于制备手术策划的骨骼模板或者生物 骨。
Logo pany m o C
医学领域3D打印的应用
?创伤、肿瘤切除、手术翻修、畸形矫正及
应用3D打印技术建立需手术部分的模型，
并制作与之相匹配的导板等辅助器械，可
有效的保证手术的质量。 图2为手术辅助器
械设计流程图，其中根据患处逆向CAD模
Logo pany
பைடு நூலகம்
型进行导板等辅助器械的设计是整个过程 的关键。
m
o
C
手术辅助器械设计流程图（图2 ）
1
CT数据
2
逆向CAD健模
3
设计辅助器械
4 3D打印患处模型与辅助器械
不受传统加工方法的限制，很大程度上提升了生 产效率，可以实现单件、个性化产品的快速制 作。 随着3D打印技术的发展，该技术被越来越多应用 于医学领域
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3D 骨组织打印的基本框架的特性
A
易打印性
B
与缺损部分的契合性
C
良好生物相容性与可塑性
框架特点
D
骨 诱导性与力学稳定性
Logo pany m o C
m
o
C
医学领域3D打印的应用
患者,男，32岁，半年前不小心被机器压伤左手，致第2-5 指缺损，于本院救治，患者伤口污染严重，不具备断指再造 条件，一期选择腹部皮瓣修复创面，半年后伤口疤痕软化， 二次手术时机成熟。 ? 由于患者左手手部组织损伤严重，局部广泛疤痕增生， 残肢与周围血管、神经关系不明。在以往，医生只能通过患 者X光片进行术前分析，但X光片是平面化影像，需要医生 充分发挥立体想象空间，凭借经验进行手术，稍有闪失，即 可造成指体坏死、截指的严重后果。
感染等原因均可造成骨质缺损并进而引起
骨延迟愈合或不愈合， 迄今骨缺损及骨不
愈合仍是骨科临床需要解决的重要问题。
目前，治疗骨缺损的方法主要包括自体骨
移 植、异体骨移植以及人造材料填补。众
所周知，自体骨移植是治疗骨缺损最主要
也是最可靠的方法，但风险极大，最近我
Logo pany
科室在郑大伟主任的带领下顺利的完成了 这样一个全新技术的应用手术
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医学领域3D打印的应用
?现在我们大家来共同看一组该患者在临床 手术中使用3D打印技术应用的图片
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手术前
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Logo pany m o C
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3D技术在手部再造中的应用与护理
仁慈医院
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1
3D技术的定义
2 3D打印在医学领域中的应用
3
3D打印技术的优劣
4
术后的护理
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3D打印技术的定义
?3D打印技术 (又称快速成型技术 ) ? 原理 : 采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材
料来生成 3D实体。 ?3D打印技术可以 制作任意复杂几何形状的实体，
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手术前的策划流程图(图1）
1
CT数据
2
逆向CAD建模
3
3D打印实体模型
4
术前策划
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医学领域3D打印的应用
?图2手术辅助器械的应用 通常在患者的二维
影像中无法获取缺损部位空间隐藏的信息
，为保证使病变部位的解剖形态具体化，
并根据具体的情况制作 专门的辅助器械，
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医学领域3D打印的应用
?选择性激光烧结技术SLS ?可采用多种材料，如塑料、陶瓷、金属等
，可用于制作定位导板模型， 制件强度高 ，材料利用率高。
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?选区激光熔化技术SLM ?常采用钛合金等材料，用于制备颅骨、颧
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? 由此看出，在3D打印技术的帮助下可以进行精确的术前 设计，医生对患者左手的小指、无名指进行再造，让其左 手日后重新拥有拿捏功能。
? 此次将3D打印技术应用于手指再造的治疗，在我省尚属
首次。
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医学领域3D打印的应用
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三维印刷技术 3DP
2
选择性激光烧结技术SLS
3
选区激光熔化技术SLM
4
熔融沉积造型技术FDM
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医学领域3D打印的应用
?三维印刷技术 3DP ?常采用非金属粉末材料，通过逐层 粘结制
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手术
医学领域3D打印的应用
? 定制假体中的应用 由于患者的骨骼结构因人而异，所以 根据特定患者的CT或MRI数据而来设计并制作种植体， 这样极大地减少了假体制作的 出错几率，实现了假体制 造和植入的“个性化”。目前， 3D打印技术已广泛应用 于颅骨、眼眶、颌骨及牙假体、耳廓假体、人工骨盆等 的个性化制作。 图3为定制假体设计流程图，定制化假体 是根据患者自身的信息和数据制作的，对假体与身体的适 配性要求很高。因此在设 计过程中，不仅要精确设计缺 损部位的形状，使假体可以嵌入缺损部位中，增强边缘密 封性，使固位稳定，而且还要准确的设计假体的力学强度 ，从而保证假体的应力分布
Logo ? 郑主任采取了3D打印技术，为患者进行手术
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? 传统 3D技术
? 传统再造方法:
? 凭借医生经验大致设计，截取的脚趾按缺损量扩大1.1倍 切取，然后进行修剪，造成患者身体组织浪费，对供区造 成过度损伤，影响患者行走。
? 3D技术:
? 利用CT重建患者左、右手三维图像，利用右手镜像模拟 设计，打印出患者1：1左手模型。该一模型可以精确地显 示出缺损“指体”的长短、粗细，血管、神经的解剖位置 。
医学领域3D打印的应用
?图1术前策划流程图，对于修复部位与原型 相匹配模型设计是这项技术的难点。可以 根据特定患者的CT数据来逆向建模，这 样 极大地减少模型出错的可能性，有利于建 立准确的患处模型。除了进行术前模拟策 划，还可以通过3D打印技术模型向患者及 家属详细讲解病变的复杂性及手术操作的 危险性，取得患者及家属的理解与配合。
骨部位缺损的、具有一定承载能力的定制 化假体 等。
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?熔融沉积造型技术FDM ?一般是热塑性材料，如蜡、ABS 树脂，常
应用于制备手术策划的骨骼模板或者生物 骨。
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?创伤、肿瘤切除、手术翻修、畸形矫正及
应用3D打印技术建立需手术部分的模型，
并制作与之相匹配的导板等辅助器械，可
有效的保证手术的质量。 图2为手术辅助器
械设计流程图，其中根据患处逆向CAD模
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型进行导板等辅助器械的设计是整个过程 的关键。
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手术辅助器械设计流程图（图2 ）
1
CT数据
2
逆向CAD健模
3
设计辅助器械
4 3D打印患处模型与辅助器械
不受传统加工方法的限制，很大程度上提升了生 产效率，可以实现单件、个性化产品的快速制 作。 随着3D打印技术的发展，该技术被越来越多应用 于医学领域
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3D 骨组织打印的基本框架的特性
A
易打印性
B
与缺损部分的契合性
C
良好生物相容性与可塑性
框架特点
D
骨 诱导性与力学稳定性
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医学领域3D打印的应用
患者,男，32岁，半年前不小心被机器压伤左手，致第2-5 指缺损，于本院救治，患者伤口污染严重，不具备断指再造 条件，一期选择腹部皮瓣修复创面，半年后伤口疤痕软化， 二次手术时机成熟。 ? 由于患者左手手部组织损伤严重，局部广泛疤痕增生， 残肢与周围血管、神经关系不明。在以往，医生只能通过患 者X光片进行术前分析，但X光片是平面化影像，需要医生 充分发挥立体想象空间，凭借经验进行手术，稍有闪失，即 可造成指体坏死、截指的严重后果。
感染等原因均可造成骨质缺损并进而引起
骨延迟愈合或不愈合， 迄今骨缺损及骨不
愈合仍是骨科临床需要解决的重要问题。
目前，治疗骨缺损的方法主要包括自体骨
移 植、异体骨移植以及人造材料填补。众
所周知，自体骨移植是治疗骨缺损最主要
也是最可靠的方法，但风险极大，最近我
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科室在郑大伟主任的带领下顺利的完成了 这样一个全新技术的应用手术
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医学领域3D打印的应用
?现在我们大家来共同看一组该患者在临床 手术中使用3D打印技术应用的图片
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手术前
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3D技术在手部再造中的应用与护理
仁慈医院
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1
3D技术的定义
2 3D打印在医学领域中的应用
3
3D打印技术的优劣
4
术后的护理
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3D打印技术的定义
?3D打印技术 (又称快速成型技术 ) ? 原理 : 采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材
料来生成 3D实体。 ?3D打印技术可以 制作任意复杂几何形状的实体，
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手术前的策划流程图(图1）
1
CT数据
2
逆向CAD建模
3
3D打印实体模型
4
术前策划
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医学领域3D打印的应用
?图2手术辅助器械的应用 通常在患者的二维
影像中无法获取缺损部位空间隐藏的信息
，为保证使病变部位的解剖形态具体化，
并根据具体的情况制作 专门的辅助器械，